Câu hỏi:
2 năm trước
Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 và FeCO3 trong bình chân không, thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 là 22,8 (giả sử khí NO2 sinh ra không tham gia phản ứng nào khác). Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch chứa đồng thời 0,08 mol KNO3 và 0,68 mol \(H_2SO_4\) (loãng), thu được dung dịch chỉ chứa 98,36 gam muối trung hòa của các kim loại và hỗn hợp khí T gồm NO và H2. Tỉ khối của T so với H2 là 12,2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: d
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe, Cu, NO3 và CO3
Đặt số mol của NO3 là x và của CO3 là y
Đốt chaý X thì NO3 → NO2 + O
CO3 → CO2 + O
→nNO2 =x và nCO2 = y mol
Khí Z có NO2 và CO2, không có O vì O sinh ra phản ứng trở lại với các kim loại Cu, Fe
Y có Cu : z mol , Fe : t mol và O
Ta có nO(Y) = x + y(1)
Vì hỗn hợp khí Z có tỉ khổi so với H2 là 22,8 nên \(\dfrac{{46x + 44y}}{{x + y}} = 22,8.2 = 45,6 \to x = 4y\)(2)
Y + KNO3 + H2SO4 → khí NO và H2
→ NO3- phản ứng hết nên nNO =nNO3- = 0,08 mol ( = nKNO3)
Xét khí T có \(\begin{array}{l}{d_{T/{H_2}}} = \dfrac{{{M_T}}}{2} = \dfrac{{\dfrac{{2{n_{{H_2}}} + 30.0,08}}{{{n_{{H_2}}} + 0,08}}}}{2} = 12,2\\ \Rightarrow {n_{{H_2}}}=0,02\end{array}\)
PTHH 2H+ + O +2e → H2O
4H+ + 3e + NO3- → H2O + NO
2H+ +2e → H2
Bảo toàn nguyên tố H có 2nO + 2nH2 + 4nNO = 2nH2SO4 → 2nO + 2.0,02 + 4.0,08 = 2.0,68
→ nO = 0,5 mol(3)
Ta có mCu + mFe + mK + mSO4 = mmuối → mCu + mFe + 0,68.96 +0,08.39 = 98,36
→ mCu + mFe = 29,96
Từ (1) (2) và (3) tính được x = 0,4 mol và y = 0,1 mol
→ hỗn hợp ban đầu có m = mCu + mFe + mNO3 + mCO3 = 29,96 + 0,4.62 + 0,1.60= 60,76 g
Hướng dẫn giải:
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe, Cu, NO3 và CO3
Đặt số mol của NO3 là x và của CO3 là y
→nNO2 =x và nCO2 = y mol
Bảo toàn nguyên tố H có 2nO + 2nH2 + 4nNO = 2nH2SO4 => nO =?
mCu + mFe + mK + mSO4 = mmuối → mCu + mFe = ?
Từ đó tìm được x, y
→ hỗn hợp ban đầu có m = mCu + mFe + mNO3 + mCO3 =?
