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 373881:

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 H₂SO₄1M thu được hỗn hợp khí Y (đktc) gồm 0,06 mol NO và 0,13 mol H₂, đồng thời thu được dung dịch Z chỉ chứa các muối sunfat trung hòa. Cô cạn dung dịch Z thu được 56,9 gam muối khan. Thành phần phần trăm của Al trong hỗn hợp X có giá trị gần nhất là:

A. 25,5%

B. 18,5%

C. 20,5%

D. 22,5%

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:373881

Phương pháp giải

Bảo toàn khối lượng có: m_H2O = m_X + m_H2SO4 - m_muối - m_NO - m_H2= ? g → n_H2O = ? mol

Ta có: 4H⁺ + NO₃^- + 3e → 2H₂O + NO

2H⁺ + 2e → H₂

10 H⁺ + 8e + NO₃^- → 3H₂O + NH₄⁺

2H⁺ + O^2- → H₂O

Từ các bán phản ứng trên và bảo toàn H ta có:

2n_H2SO4 = 4n_NO + 2n_H2 + 10n_NH4 + 2n_O2- (I)

Lại có n_H2O = 0,26 = 2n_NO + 3n_NH4+ + n_O2- (II)

Từ (I) và (II) giải được n_O2- = ? mol và n_NH4+ = ? mol → n_FeO = n_O2- = ? mol

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

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

Khối lượng của X → phương trình (III)

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 (IV)

Giải (III) và (IV) có a = ? mol và b = ?mol → %m_Al =

Giải chi tiết

21,5 gam 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⁺ + 2e → H₂

10 H⁺ + 8e + NO₃^- → 3H₂O + NH₄⁺

2H⁺ + O^2- → H₂O

Từ các bán phản ứng trên và bảo toàn H ta có:

2n_H2SO4 = 4n_NO + 2n_H2 + 10n_NH4 + 2n_O2-

→ 2.0,43 = 4.0,06 + 0,13.2 + 10n_NH4+ + 2n_O

Hay n_O2- + 5n_NH4+= 0,18 (I)

Lại có n_H2O = 0,26 = 2n_NO + 3n_NH4+ + n_O2-

→ n_O2- + 3n_NH4+= 0,14 (II)

Từ (I) và (II) giải được n_O2- = 0,08 mol và n_NH4+ = 0,02 mol → n_FeO = n_O2- = 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 (III)

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 (IV)

Giải (III) và (IV) có a = 0,16 mol và b = 0,06 mol → %m_Al = (0,16.27/21,5).100% = 20,1% gần nhất với 20,5%

Đáp án cần chọn là: C

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.