Hòa tan hoàn toàn 21,5 gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, FeO, Cu(NO3)2 cần dùng hết 430 ml dung dịch H2SO4 1M

Câu hỏi số 373698:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 21,5 gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, FeO, Cu(NO₃)₂ cần dùng hết 430 ml dung dịch H₂SO₄ 1M thu được 0,19 mol hỗn hợp khí Y (đktc) gồm hai khí không màu, có 1 khí hóa nâu ngoài không khí, có tỉ khối hơi so với H₂ bằng 5,421; dung dịch Z chỉ chứa các muối sunfat trung hòa. Cô cạn dung dịch Z thu được 56,9 gam muối khan. Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 20,1%.

B. 19,1%.

C. 18,5%.

D. 18,1%.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:373698

Phương pháp giải

Khí không màu hóa nâu là NO. Bên cạnh đó M _khí= 5,421.2 = 10,842 → Khí còn lại là H₂

Đặt mol NO, H₂ lần lượt là x, y mol

Lập hệ pt về số mol khí và khối lượng khí giải tìm được x, y

X + H₂SO₄ → 56,9 gam muối + Khí + H₂O

Bảo toàn khối lượng có m_H2O = m_X + m_H2SO4 - m_muối - m_khí→ n_H2O

Ta có: 4H⁺ + NO₃^- + 3e → 2H₂O + NO

2H⁺ + O^2- → H₂O

2H⁺ + 2e → H₂

10 H⁺ + 8e + NO₃^- → 3H₂O + NH₄⁺

Bảo toàn H có 2n_H2SO4 = 4n_NO + 2n_H2 + 10n_NH4 + 2n_O (1)

Lại có n_H2O =2n_NO + n_O + 3n_NH4 (2)

Từ 1 và 2 giải được n_O và n_NH4 → n_FeO = n_O = 0,08 mol

Bảo toàn N có 2n_Cu(NO3)2 = n_NH4 + n_NO

Đặt số mol của Al và Zn lần lượt là a và b ( mol)

Lập phương trình khối lượng X theo a, b (3)

Vì phản ứng có tạo ra khí H₂ nên chỉ tạo muối Fe²⁺

Bảo toàn electron có 3a + 2b = 3n_NO + 2n_H2 + 8n_NH4 (4)

Giải (3) và (4) có a và b → %m_Al

Giải chi tiết

Khí không màu hóa nâu là NO. Bên cạnh đó M _khí= 5,421.2 = 10,842 → Khí còn lại là H₂

Đặt mol NO, H₂ lần lượt là x, y mol

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{khi}} = x + y = 0,19\\{m_{khi}} = 30x + 2y = 0,19.10,842\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}x = 0,06\\y = 0,13\end{array} \right.\)

X + H₂SO₄ → 56,9 gam muối + 0,06 mol NO + 0,13 mol H₂ + H₂O

Bảo toàn khối lượng có m_H2O = m_X + m_H2SO4 - m_muối - m_NO - m_H2= 21,5 + 0,43.98 - 56,9 - 0,06.30 - 0,13.2 = 4,68 g

→ n_H2O = 0,26 mol

Ta có: 4H⁺ + NO₃^- + 3e → 2H₂O + NO

2H⁺ + O^2- → H₂O

2H⁺ + 2e → H₂

10 H⁺ + 8e + NO₃^- → 3H₂O + NH₄⁺

Bảo toàn H có 2n_H2SO4 = 4n_NO + 2n_H2 + 10n_NH4 + 2n_O → 2.0,43 = 4.0,06 + 0,13.2 + 10n_NH4+ 2n_O (1)

Lại có n_H2O = 0,26 = 2n_NO + n_O + 3n_NH4 = 0,06.2 + n_O + 3n_NH4 (2)

Từ 1 và 2 giải được n_O = 0,08 mol và n_NH4 =0,02 mol → n_FeO = n_O = 0,08 mol

Bảo toàn N có 2n_Cu(NO3)2 = n_NH4 + n_NO = 0,02 + 0,06 =0,08 mol nên n_Cu(NO3)2 = 0,04 mol

Đặt số mol của Al và Zn lần lượt là a và b ( mol)

Khối lượng của X là 27a + 65b + 0,08.72 + 0,04.188 =21,5 (3)

Vì phản ứng có tạo ra khí H₂ nên chỉ tạo muối Fe²⁺

Bảo toàn electron có 3a + 2b = 3n_NO + 2n_H2 + 8n_NH4 = 3.0,06 + 2.0,13 + 8.0,02 = 0,6 (4)

Giải (3) và (4) có a = 0,16 mol và b = 0,06 mol → %m_Al = (0,16.27/21,5).100% = 20,1%

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.