Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu và FeS vào dung dịch chứa 0,32 mol H2SO4 (đặc) đun

Câu hỏi số 351398:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu và FeS vào dung dịch chứa 0,32 mol H₂SO₄ (đặc) đun nóng, thu được dung dịch Y (chất tan chỉ gồm các muối trung hòa) và 0,24 mol SO₂ (là chất khí duy nhất). Cho 0,25 mol NaOH phản ứng hết với dung dịch Y, thu được 7,63 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 4,66.

B. 5,34.

C. 5,61.

D. 5,44.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:351398

Phương pháp giải

Tóm tắt sơ đồ bài toán

\(m(g)\left\{ \matrix{
Al \hfill \cr
Cu \hfill \cr
FeS \hfill \cr} \right. + {H_2}S{O_4}:0,32\buildrel {} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
\left\{ \matrix{
S{O_2}:0,24\,mol \hfill \cr
{H_2}O:0,32\,mol \hfill \cr} \right. \hfill \cr
dd\,Y\left\{ \matrix{
A{l^{3 + }},C{u^{2 + }},F{e^{2 + }},F{e^{3 + }} \hfill \cr
S{O_4}^{2 - } \hfill \cr} \right.\buildrel { + NaOH\,:0,25\,\,mol} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
7,36\,(g) \downarrow \left\{ \matrix{
Fe{(OH)_2},Fe{(OH)_3} \hfill \cr
Cu{(OH)_2} \hfill \cr
Al{(OH)_3} \hfill \cr} \right. \hfill \cr
\left\{ \matrix{
N{a^ + } \hfill \cr
S{O_4}^{2 - } \hfill \cr
Al{O_2}^ - \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right.\)

Sử dụng bảo toàn nguyên tố H suy ra mol H₂O

Bảo toàn O để suy ra mol SO₄^2- trong Y

Bảo toàn điện tích với dd sau khi Y phản ứng với NaOH

Bảo toàn nhóm OH^- suy ra được khối lượng kim loại trong 7,36 gam kết tủa

Tìm ra m_Y. Từ đó bảo toàn khối lượng ra m =?

Giải chi tiết

BTNT "H": n_H2O = n_H2SO4 = 0,32 (mol)

BTNT "O": n_{O(trong H2SO4)}= n_O(H2O) + n_O(SO2) + n_{O(SO42- trong Y)}

→ 4.0,32 = 0,32 + 0,24.2 + 4.n_SO42-(Y) → n_SO42-(Y) = 0,12 (mol)

Xét Y + NaOH thu được các chất tan trong dung dịch là

BTNT "Na": n_Na+ = 0,25 (mol)

BT gốc "SO₄²-": n_SO42- = 0,12 (mol)

Bảo toàn điện tích ta có: n_Na+ = 2n_SO42- + n_AlO2- → 0,25 = 2.0,12 + n_AlO2- → n_AlO2- = 0,01 (mol)

BT gốc "OH-": n_OH- trong kết tủa = 0,25 - 0,01.4 = 0,21 (mol) (Do để chuyển từ 1Al³⁺thành 1AlO₂^- cần 4H⁺)

→ m_{kim loại trong kết tủa} = 7,36 - 0,21.17 = 4,06 (g)

→ m_{muối Y} = m_{kim loại trong kết tủa} + m_{ion Al3+ chuyển thành AlO2-} + m_SO42- = 4,06 + 0,01.27 + 0,12.96 = 15,85 (g)

Bảo toàn khối lượng:

m_X + m_H2SO4 = m_Y + m_SO2 + m_H2O

m + 0,32.98 = 15,85 + 0,24.64 + 0,32.18

→ m = 5,61 (g)

Đáp án cần chọn là: C

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.