Hỗn hợp X1 gồm Fe, FeCO3 và kim loại M (có hóa trị không đổi). Cho 14,1 gam X1 tác dụng hết với 500 ml dung dịch HNO3 xM, thu được dung dịch X2 và 4,48 lít hỗn hợp Y1 (có tỉ khối so với hiđro là 16,75) gồm hai chất khí không màu trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Để trung hoà HNO3 dư có trong dung dịch X2 cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 1M và thu được dung dịch X3. Chia X3 làm hai phần bằng nhau
- Phần 1 đem cô cạn thì thu được 38,3 gam hỗn hợp muối khan.
- Phần 2 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 8,025 gam kết tủa.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các chất khí đều đo ở đktc, quá trình cô cạn không xảy ra phản ứng hóa học.
Xác định kim loại M và tính giá trị của x.
Câu 296089: Hỗn hợp X1 gồm Fe, FeCO3 và kim loại M (có hóa trị không đổi). Cho 14,1 gam X1 tác dụng hết với 500 ml dung dịch HNO3 xM, thu được dung dịch X2 và 4,48 lít hỗn hợp Y1 (có tỉ khối so với hiđro là 16,75) gồm hai chất khí không màu trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Để trung hoà HNO3 dư có trong dung dịch X2 cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 1M và thu được dung dịch X3. Chia X3 làm hai phần bằng nhau
- Phần 1 đem cô cạn thì thu được 38,3 gam hỗn hợp muối khan.
- Phần 2 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 8,025 gam kết tủa.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các chất khí đều đo ở đktc, quá trình cô cạn không xảy ra phản ứng hóa học.
Xác định kim loại M và tính giá trị của x.
A. Zn và x = 2,3 M
B. Al và x = 2,3 M
C. Zn và x = 1,3M
D. Al và x = 1,3 M
Quảng cáo
Hỗn hợp gồm kim loại M, Fe, FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 thu được 2 khí không màu trong đó có 1 khí hóa nâu ngoài không khí => 2 khí là NO và CO2
- Tính được nCO2; nNO = 0,15 mol
=> nFeCO3 = nCO2 = 0,05 mol.
- Đặt: nM = a mol; nFe = b mol;
Ta có: aM + 56b + 116.0,05 = 14,1
=> aM + 56b = 8,3 (1)
Giả sử kim loại M hoá trị n.
- Dung dịch X2 có: a mol M(NO3)n; (b+0,05) mol Fe(NO3)3; HNO3 dư, có thể có c mol NH4NO3.
+ Phản ứng trung hoà:
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
nNaOH = dư = 0,2.1 = 0,2 mol.
=> Dung dịch X3 có: a mol M(NO3)n; (b+0,05) mol Fe(NO3)3; 0,2 mol NaNO3, có thể có c mol NH4NO3.
* Cô cạn ½ dung dịch X3, tổng khối lượng chất rắn thu được là:
(M + 62n)a + 242(b+0,05) + 80.c + 85.0,2 = 38,3.2 =76,6
=> aM + 62an + 242b + 80c = 47,5 (2)
* Cho dung dịch NaOH dư vào ½ dung dịch X3, có phản ứng:
NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3 + H2O
Fe(NO3)3 + 3NaOH → 3NaNO3 + Fe(OH)3
có thể có phản ứng:
M(NO3)n + nNaOH → nNaNO3 + M(OH)n
M(OH)n + (4 -n)NaOH → Na(4 -n)MO2 + 2H2O
Trường hợp 1: Nếu M(OH)n không tan, không có tính lưỡng tính
Trường hợp 2: M(OH)n tan trong nước hoặc có tính lưỡng tính, tác dụng với NaOH tạo muối tan
-
Đáp án : B(2) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
Hỗn hợp gồm kim loại M, Fe, FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 thu được 2 khí không màu trong đó có 1 khí hóa nâu ngoài không khí => 2 khí là NO và CO2
- Tính được nCO2; nNO = 0,15 mol
=> nFeCO3 = nCO2 = 0,05 mol.
- Đặt: nM = a mol; nFe = b mol;
Ta có: aM + 56b + 116.0,05 = 14,1
=> aM + 56b = 8,3 (1)
Giả sử kim loại M hoá trị n.
- Dung dịch X2 có: a mol M(NO3)n; (b+0,05) mol Fe(NO3)3; HNO3 dư, có thể có c mol NH4NO3.
+ Phản ứng trung hoà:
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
nNaOH = dư = 0,2.1 = 0,2 mol.
=> Dung dịch X3 có: a mol M(NO3)n; (b+0,05) mol Fe(NO3)3; 0,2 mol NaNO3, có thể có c mol NH4NO3.
* Cô cạn ½ dung dịch X3, tổng khối lượng chất rắn thu được là:
(M + 62n)a + 242(b+0,05) + 80.c + 85.0,2 = 38,3.2 =76,6
=> aM + 62an + 242b + 80c = 47,5 (2)
* Cho dung dịch NaOH dư vào ½ dung dịch X3, có phản ứng:
NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3 + H2O
Fe(NO3)3 + 3NaOH → 3NaNO3 + Fe(OH)3
có thể có phản ứng:
M(NO3)n + nNaOH → nNaNO3 + M(OH)n
M(OH)n + (4 -n)NaOH → Na(4 -n)MO2 + 2H2O
Trường hợp 1: Nếu M(OH)n không tan, không có tính lưỡng tính
=> Kết tủa có:
\(\left\{ \begin{gathered}
Fe{(OH)_3}:\,\tfrac{1}{2}(b + 0,05)mol \hfill \\
M{(OH)_n}:\,\tfrac{1}{2}a\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)Ta có: (M+17n)a + 107(b+0,05) = 8,025.2 = 16,05
aM + 17an + 107b = 10,7 (3)
* Các quá trình oxi hoá − khử:
M →M+n + ne ; N+5 + 3e →N+2 (NO)
mol: a an 0,45 0,15
Fe →Fe+3 + 3e ; N+5 + 8e →N−3 (NH4NO3)
mol: b 3b 8c c
Fe+2 →Fe+3 + 1e ;
mol: 0,05 0,05
=> na + 3b - 8c = 0,4 (4)
Ta có hệ
\(\left\{ \begin{gathered}
{\text{aM + 56b = 8,3 }} \hfill \\
{\text{aM + 62an + 242b + 80c = 47,5}} \hfill \\
{\text{aM + 17an + 107b = 10,7 }} \hfill \\
{\text{na + 3b - 8c = 0,4 }} \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
62na + 186b + 80c = 39,2 \hfill \\
17na + 51b = 2,4 \hfill \\
na + 3b - 8c = 0,4 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)Loại do không có cặp nghiệm thỏa mãn
Trường hợp 2: M(OH)n tan trong nước hoặc có tính lưỡng tính, tác dụng với NaOH tạo muối tan
=> Kết tủa chỉ có Fe(OH)3. Ta có: 107(b+0,05) = 16,05
=> b = 0,1
Theo bảo toàn electron, ta có: an + 0,3 + 0,05 = 0,45 + 8c
=> an = 0,1 + 8c (5)
Từ (1) => aM = 2,7 (6)
Từ (2) => aM + 62an + 80c = 23,3 (7)
Từ (5), (6), (7) => an = 0,3; c = 0,025.
=> M = 9n => n = 3; M = 27 là Al là nghiệm thoả mãn.
nHNO3(pu) = nN(sp) = 0,1.3 + 0,15.3 + 0,025.2 + 0,15 = 0,95 mol
nHNO3(bđ) = 0,95 + 0,2 = 1,15 mol
=>x = CM(HNO3) = 2,3 M
Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
