Cho m gam bột Al vào 500 ml dung dịch A gồm CuSO4, Ag2SO4 một thời gian thu được chất rắn B nặng

Câu hỏi số 285596:

Vận dụng cao

Cho m gam bột Al vào 500 ml dung dịch A gồm CuSO₄, Ag₂SO₄ một thời gian thu được chất rắn B nặng 3,33 gam và dung dịch C. Chia B thành hai phần bằng nhau.

Phần 1: tác dụng với NaOH dư thu được 1,512 lít H₂ (đktc)

Phần 2: tác dụng với HNO₃ dư thu được 1,455 gam NO duy nhất

Thêm HCl dư vào C không thấy xuất hiện kết tủa được dung dịch D. Nhúng một thanh sắt vào D đến khi dung dịch mất màu xanh và lượng khí H₂ thoát ra là 0,448 lít (đktc) thì nhấc thanh sắt ra cân lại thấy khối lượng giảm đi 1,072 gam so với ban đầu (kim loại thoát ra bám vào thanh sắt). Tính m và C_M các muối trong A?

A. CuSO₄ 0,042M; Ag₂SO₄ 0,003M; m= 2,619 gam

B. CuSO₄ 0,042M; Ag₂SO₄ 0,003M; m= 2,565 gam

C. CuSO₄ 0,021M; Ag₂SO₄ 0,0015M; m= 2,619 gam

D. CuSO₄ 0,02M; Ag₂SO₄ 0,03M; m= 2,565 gam

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:285596

Phương pháp giải

Giả sử C_M của CuSO₄ và Ag₂SO₄ lần lượt là x và y M

Ta đồng nhất số liệu các phần để thuận tiện:

m gam Al + 0,25x mol CuSO₄; 0,25y mol Ag₂SO₄

1,665 gam chất rắn B + NaOH dư thu được 0,0675 mol H₂

1,665 gam chất rắn B + HNO₃ dư thu được 0,0485 mol NO

Dung dịch C + HCl dư → Dung dịch D + Fe tạo ra 0,02 mol H₂; m_{Fe giảm}=1,072 gam

Chất rắn B tác dụng với NaOH dư nên B có chứa Al dư

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂+ 3/2 H₂

0,045← 0,0675 mol

Dung dịch C phản ứng với HCl không thu được kết tủa nên dung dịch C không có Ag₂SO₄, Ag₂SO₄ phản ứng hết.

Giả sử số mol Cu trong chất rắn B là a mol

Vậy chất rắn B có chứa 0,045 mol Al dư, 0,5y mol Ag; a mol Cu

→ 27. 0,045+ 108.0,5y + 64a= 1,665

Bảo toàn electron ta có: 3.n_Al+ n_Ag+ 2.n_Cu= 3.n_NO → 0,135 + 0,5y + 2a= 0,1455

Giải hệ trên ta có: y= 0,003; a= 0,0045

Suy ra dung dịch C chứa 0,000175 mol Al₂(SO₄)₃; 0,25x – 0,0045 mol CuSO₄ dư; 0,04 mol HCl dư

Khi cho Fe + dung dịch C ta có:

Fe + 2HCl → FeCl₂+ H₂

0,02 0,02

Fe + CuSO₄ → FeSO₄+ Cu

(0,25x – 0,0045) (0,25x – 0,0045) mol

Khối lượng chất rắn giảm= m_Fe - m_Cu

→ x → n_{Al ban đầu}→ m

Giải chi tiết

Giả sử C_M của CuSO₄ và Ag₂SO₄ lần lượt là x và y M

Ta đồng nhất số liệu các phần để thuận tiện:

m gam Al + 0,25x mol CuSO₄; 0,25y mol Ag₂SO₄

1,665 gam chất rắn B + NaOH dư thu được 0,0675 mol H₂

1,665 gam chất rắn B + HNO₃ dư thu được 0,0485 mol NO

Dung dịch C + HCl dư → Dung dịch D + Fe tạo ra 0,02 mol H₂; m_{Fe giảm}=1,072 gam

Chất rắn B tác dụng với NaOH dư nên B có chứa Al dư

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂+ 3/2 H₂

0,045← 0,0675 mol

Dung dịch C phản ứng với HCl không thu được kết tủa nên dung dịch C không có Ag₂SO₄, Ag₂SO₄ phản ứng hết.

Giả sử số mol Cu trong chất rắn B là a mol

Vậy chất rắn B có chứa 0,045 mol Al dư, 0,5y mol Ag; a mol Cu

→ 27. 0,045+ 108.0,5y + 64a= 1,665

Bảo toàn electron ta có: 3.n_Al+ n_Ag+ 2.n_Cu= 3.n_NO → 0,135 + 0,5y + 2a= 0,1455

Giải hệ trên ta có: y= 0,003; a= 0,0045

Suy ra dung dịch C chứa 0,000175 mol Al₂(SO₄)₃; 0,25x – 0,0045 mol CuSO₄ dư; 0,04 mol HCl dư

Khi cho Fe + dung dịch C ta có:

Fe + 2HCl → FeCl₂+ H₂

0,02 0,02

Fe + CuSO₄ → FeSO₄+ Cu

(0,25x – 0,0045) (0,25x – 0,0045) mol

Khối lượng chất rắn giảm= m_Fe - m_Cu

→ 56. (0,25x – 0,0045 + 0,02) – 64. (0,25x – 0,0045) = 1,072 → x= 0,042 mol → n_{Al ban đầu}= 0,097 mol

→ m = 2,619 gam

Vậy C_M của dung dịch CuSO₄ 0,042M; Ag₂SO₄ 0,003M; m= 2,619 gam

Đáp án cần chọn là: A

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link