Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Cu, Mg, Fe vào 200 gam dung dịch gồm KNO3 6,06% và H2SO4 16,17%,

Câu hỏi số 299121:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Cu, Mg, Fe vào 200 gam dung dịch gồm KNO₃ 6,06% và H₂SO₄ 16,17%, thu được dung dịch X chỉ chứa muối trung hòa của kim loại và hỗn hợp khí Y (trong đó H₂ chiếm 25/9 phần trăm về khối lượng). Cho một lượng KOH dư vào X, thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi được 16 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm của FeSO₄ trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 4,36%.

B. 4,37%.

C. 4,39%.

D. 4,38%.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:299121

Phương pháp giải

Do phản ứng tạo H₂ => X không chứa NO₃^-

\(11,2(g)\left\{ \begin{gathered}
Cu \hfill \\
Mg \hfill \\
Fe \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{\begin{subarray}{l}
KN{O_3}:0,12 \\
{H_2}S{O_4}:0,33
\end{subarray} }dd\,X\left\{ \begin{gathered}
\left. \begin{gathered}
C{u^{2 + }} \hfill \\
M{g^{2 + }} \hfill \\
F{e^{2 + }} \hfill \\
F{e^{3 + }} \hfill \\
\end{gathered} \right\}11,2(g) \hfill \\
\hfill \\
{K^ + }:0,12 \hfill \\
S{O_4}^{2 - }:0,33 \hfill \\
\end{gathered} \right. + Y\left\{ \begin{gathered}
{H_2}:x\left( {\% {m_{{H_2}}} = \frac{{25}}{9}\% } \right) \hfill \\
Z? \hfill \\
\end{gathered} \right. + {H_2}O:0,33 - x\)

Đặt n_H2 = x mol

=> m _{hh khí}= 2x : (15/9) . 100 = 72x (g)

BTNT “H”: n_H2O = n_H2SO4 – n_H2 = 0,33 – x (mol)

BTKL: m_KL + m_KNO3 + m_H2SO4= m _muối+ m _{hh khí}+ m_H2O => x

BTKL: m _{dd sau pư} = m_KL + m _{dd (KNO3 + H2SO4)} – m _khí = ?

Đặt n_Cu = a; n_Mg= b; n_Fe2+= c; n_Fe3+= d

BTĐT: 2n_Cu2++ 2n_Mg2++ 2n_Fe2++ 3n_Fe3+= 2n_SO42- - n_K+

=> (1) theo a, b, c, d

Nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được oxit kim loại:

m_O(oxit)= m _oxit– m_KL= ?

BTe cho quá trình từ KL tạo thành oxit kim loại: 2n_Cu + 2n_Mg + 3n_Fe= 2n_O

=> (2) theo a, b, c, d

Lấy (2) – (1) thu được c

=> C% _FeSO4

Giải chi tiết

Do phản ứng tạo H₂ => X không chứa NO₃^-

Đặt n_H2 = x mol

=> m _{hh khí}= 2x : (15/9) . 100 = 72x (g)

BTNT “H”: n_H2O = n_H2SO4 – n_H2 = 0,33 – x (mol)

BTKL: m_KL + m_KNO3 + m_H2SO4= m _muối+ m _{hh khí}+ m_H2O

=> 11,2 + 0,12.101 + 0,33.98 = 11,2 + 0,12.39 + 0,33.96 + 72x + 18(x – 0,33)

=> x = 0,04 mol

=> m _{hỗn hợp khí}= 72x = 2,88 gam

BTKL: m _{dd sau pư} = m_KL + m _{dd (KNO3 + H2SO4)} – m _khí = 11,2 + 200 – 2,88 = 208,32 gam

Đặt n_Cu = a; n_Mg= b; n_Fe2+= c; n_Fe3+= d

BTĐT: 2n_Cu2++ 2n_Mg2++ 2n_Fe2++ 3n_Fe3+= 2n_SO42- - n_K+

Hay 2a + 2b + 2c + 3d = 2.0,33 – 0,12 = 0,54 (1)

Nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được oxit kim loại:

m_O(oxit)= m _oxit– m_KL= 16 – 11,2 = 4,8 gam

=> n_O(oxit) = 0,3 mol

BTe cho quá trình từ KL tạo thành oxit kim loại: 2n_Cu + 2n_Mg + 3n_Fe= 2n_O

=> 2a + 2b + 3c + 3d = 2.0,3 = 0,6 (2)

Lấy (2) – (1) thu được c = 0,06 mol

=> n_FeSO4 = c = 0,06 mol

=> C% _FeSO4 = 4,378% gần nhất với giá trị 4,38%

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.