Hòa tan hết hỗn hợp X gồm 5,6 gam Fe; 27 gam Fe(NO3)2 và m gam Al trong dung dịch chứa 0,61 mol HCl. Sau

Câu hỏi số 347379:

Vận dụng cao

Hòa tan hết hỗn hợp X gồm 5,6 gam Fe; 27 gam Fe(NO₃)₂ và m gam Al trong dung dịch chứa 0,61 mol HCl. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa 47,455 gam muối trung hòa và 2,352 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm NO và N₂O. Tỉ khối của Z so với H₂ là 16. Phần trăm khối lượng của Al trong X gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 3,5%.

B. 11,5%.

C. 14,5%.

D. 6,5%.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:347379

Phương pháp giải

Tìm được số mol mỗi khí NO và N₂O

Phản ứng xảy ra hoàn toàn nên có: n_H+ = 4n_NO + 10n_N2O + 10 n_NH4+ → n_NH4+ = ?

Bảo toàn nguyên tố H: n_H(HCl)= n_H(NH4+) + n_H(H2O) → n_H2O = ? (mol)

Bảo toàn khối lượng ta có: m_X + m_HCl = m_muối + m_Z + m_H2O → m = ?

Giải chi tiết

n_Fe = 5,6 : 56 = 0,1 (mol); n_Fe(NO3)2 = 27 : 180 = 0,15 (mol)

n_hhZ = 2,352 : 22,4 = 0,105 (mol); M_Z = 16.2 = 32 (g/mol)

Đặt số mol NO và N₂O là x và y (mol)

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l}{n_Z} = x + y = 0,105\\{m_Z} = 30x + 44y = 0,105.32\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,09 = {n_{NO}}\\y = 0,015 = {n_{{N_2}O}}\end{array} \right.\)

Phản ứng xảy ra hoàn toàn nên có: n_H+ = 4n_NO + 10n_N2O + 10 n_NH4+

→ n_NH4+ = 0,61 - 4.0,09 - 10.0,015 = 0,01 (mol)

Cách 1:

BTNT "N": n_NO3-(trongY) = n_NO3-(bđ) - n_NO - 2n_N2O - n_NH4+ = 2.0,15 - 0,09 - 2.0,015 - 0,01 = 0,17 (mol)

Vậy dd Y chứa: Al3+: a (mol); Fe3+: b (mol); Fe2+: c (mol); NH₄+: 0,01 (mol); NO₃- : 0,17 mol); Cl-: 0,61 (mol)

Bảo toàn điện tịch ta có: 3a + 3b + 2c + 0,01 = 0,17 + 0,61 (1)

Bảo toàn Fe: b + c = 0,1 + 0,15 (2)

m_muối = 27a + 56(b+c) + 0,01.18 + 0,17.62 + 0,61.35,5 = 47,455 (3)

Giải hệ (1), (2) và (3) ⟹ a = 0,04; b = 0,15 và c = 0,1

→ m_Al = 27a = 1,08 (g)

Cách 2:

Bảo toàn nguyên tố H: n_H(HCl)= n_H(NH4+) + n_H(H2O)

→ n_H2O = (0,61 - 0,01.4)/2 = 0,285 (mol)

Bảo toàn khối lượng ta có: m_X + m_HCl = m_muối + m_Z + m_H2O

→ 5,6 + 27 + m + 0,61.36,5 = 47,455 + 0,105.32 + 0,285.18

→ m = 1,08 (g)

%mAl = [1,08 : (5,6 + 27+ 1,08)].100% = 3,2% gần nhất với 3,5%.

Đáp án cần chọn là: A

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.