Hòa tan hoàn toàn 8,6 gam hỗn hợp Al, Mg, Fe, Zn vào 100 gam dung dịch gồm KNO3 1M và H2SO4 2M, thu

Câu hỏi số 317858:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 8,6 gam hỗn hợp Al, Mg, Fe, Zn vào 100 gam dung dịch gồm KNO₃ 1M và H₂SO₄ 2M, thu được dung dịch X chứa 43,25 gam muối trung hòa và hỗn hợp khí Y (trong đó H₂ chiếm 4% về khối lượng trong Y). Cho một lượng KOH vào X, thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan và kết tủa Z (không có khí thoát ra). Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi được 12,6 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm của FeSO₄ trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 7,00.

B. 7,50.

C. 7,25.

D. 7,75.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:317858

Phương pháp giải

Do khí thu được có chứa H₂ nên dd X không chứa Fe³⁺, NO₃^-. Khi cho KOH vào dd X không thu được khí nên X không chứa NH₄⁺

Sơ đồ bài toán:

\(8,6(g)\left\{ \matrix{
Al \hfill \cr
Mg \hfill \cr
Fe \hfill \cr
Zn \hfill \cr} \right. + \left\{ \matrix{
KN{O_3}:x \hfill \cr
{H_2}S{O_4}:2x \hfill \cr} \right. \to \left| \matrix{
{\rm{dd}}\,X\underbrace {\left\{ \matrix{
A{l^{3 + }} \hfill \cr
M{g^{2 + }} \hfill \cr
F{e^{2 + }} \hfill \cr
Z{n^{2 + }} \hfill \cr
{K^ + }:x \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:2x \hfill \cr} \right.}_{{m_{muoi}} = 43,25(g)}\buildrel { + KOH} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
Al{(OH)_3} \hfill \cr
Mg{(OH)_2} \hfill \cr
Fe{(OH)_2} \hfill \cr
Zn{(OH)_2} \hfill \cr} \right.\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
A{l_2}{O_3} \hfill \cr
MgO \hfill \cr
F{e_2}{O_3} \hfill \cr
ZnO \hfill \cr} \right. \hfill \cr
Khi\,Y(\% {m_{{H_2}}} = 4\% ) \hfill \cr
\hfill \cr
{H_2}O \hfill \cr} \right.\)

Dựa vào các phương pháp bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng để tìm được số mol của các chất, các ion.

Giải chi tiết

Do khí thu được có chứa H₂ nên dd X không chứa Fe³⁺, NO₃^-. Khi cho KOH vào dd X không thu được khí nên X không chứa NH₄⁺

Sơ đồ bài toán:

m _muối= m_Al,Mg,Fe,Zn + m_K+ + m_SO42- => 43,25 = 8,6 + 39x + 96.2x => x = 0,15 mol

Đặt m_Y = m (gam) => m_H2 = 0,04m gam => n_H2 = 0,02m (mol)

BTNT "H": n_H2O = n_H2SO4 - n_H2 = 0,3 - 0,02m (mol)

BTKL: m_KL + m_KNO3 + m_H2SO4 = m _muối+ m_Y + m_H2O

=> 8,6 + 0,15.101 + 0,3.98 = 43,25 + m + 18(0,3 - 0,02m) => m = 7,03125 gam

=> m _{dd sau pư}= m_KL + m_{(dd KNO3+H2SO4)}- m _khí= 8,6 + 100 - 7,03125 = 101,56875 gam

- Đặt n_Al3+= a; n_Mg2+ = b; n_Fe2+ = c; n_Zn2+ = d (mol)

BTĐT cho dd X: 3n_Al3++ 2n_Mg2++ 2n_Fe2++ 2n_Zn2++ n_K+ = 2n_SO42-

3a + 2b + 2c + 2d + 0,15 = 2.0,3 => 3a + 2b + 2c + 2d = 0,45 (*)

- Xét hỗn hợp oxit sau khi nung kết tủa: Al₂O₃ (0,5a), MgO (b), Fe₂O₃ (0,5c), ZnO (d)

n_O(oxit)= m _oxit- m_KL = 12,6 - 8,6 = 4 gam => n_O(oxit) = 0,25 mol

=> 3.0,5a + b + 3.0,5c + d = 0,25 (**)

Lấy 2(**) - (*) được c = 0,05

=> C%_FeSO4 = (0,05.152)/ 101,56875.100% = 7,48% gần nhất với 7,5%

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.