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

Câu hỏi số 319156:

Vận dụng cao

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 (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?

A. 60,72.

B. 60,74.

C. 60,73.

D. 60,75.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:319156

Phương pháp giải

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe, Cu, NO₃ và CO₃

Đặt số mol của NO₃ là x và của CO₃ là y

→ n_NO2 = x mol và n_CO2 = y mol

Bảo toàn nguyên tố H có 2n_O + 2n_H2 + 4n_NO = 2n_H2SO4 ⟹ n_O

m_Cu + m_Fe + m_K + m_SO4 = m_muối ⟹ m_Cu + m_Fe

Từ đó tìm được x, y.

→ Hỗn hợp ban đầu có m = m_Cu + m_Fe + m_NO3 + m_CO3.

Giải chi tiết

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe, Cu, NO₃ và CO₃

Đặt số mol của NO₃ là x và của CO₃ là y

Nung X thì:

NO₃ → NO₂ + O

CO₃ → CO₂ + O

→ n_NO2 = x mol và n_CO2 = 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 n_O(Y) = x + y (1)

Vì hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H₂ là 22,8 nên \({{46x + 44y} \over {x + y}} = 22,8.2 = 45,6 \to x = 4y\) (2)

Y + KNO₃ + H₂SO₄ → khí NO và H₂

→ NO₃^- phản ứng hết nên n_NO = n_NO3^- = 0,08 mol (= n_KNO3)

Xét khí T có:

PTHH:

2H⁺ + O +2e → H₂O

4H⁺ + 3e + NO₃^- → H₂O + NO

2H⁺ +2e → H₂

Bảo toàn nguyên tố H có 2n_O + 2n_H2 + 4n_NO = 2n_H2SO4 → 2n_O + 2.0,02 + 4.0,08 = 2.0,68

→ n_O = 0,5 mol (3)

Ta có m_Cu + m_Fe + m_K + m_SO4 = m_muối → m_Cu + m_Fe + 0,68.96 +0,08.39 = 98,36

→ m_Cu+ m_Fe = 29,96

Từ (1), (2), (3) tính được x = 0,4 mol và y = 0,1 mol

→ Hỗn hợp ban đầu có: m = m_Cu + m_Fe + m_NO3 + m_CO3 = 29,96 + 0,4.62 + 0,1.60 = 60,76 gam.

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.