Cho 29,64 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe(NO3)2, Al và Zn tan hết trong dung dịch chứa 1,12 mol KHSO4. Sau khi

Câu hỏi số 389440:

Vận dụng cao

Cho 29,64 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe(NO₃)₂, Al và Zn tan hết trong dung dịch chứa 1,12 mol KHSO₄. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa 174,86 gam muối sunfat trung hòa (Y không phản ứng với Cu) và 3,584 lít (đktc) khí Z gồm 2 khí không màu, trong đó có 1 khí hóa nâu trong không khí, tỉ khối của Z so với He là 1,8125. Dung dịch Y phản ứng tối đa với V lít dung dịch NaOH 2M. Giá trị của V là:

A. 0,865 lít

B. 0,560 lít

C. 0,760 lít

D. 0,785 lít

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:389440

Phương pháp giải

Xét khí Z có M = 4.1,8125 = 7,25 (g/mol) → 2 khí là NO và H₂ → Số mol từng khí

*) Ta có X + KHSO₄ → muối + NO + H₂ + H₂O

BTKL có m_H2O = m_X + m_KHSO4 - m_Z - m_muối → n_H2O

Bảo toàn H có n_KHSO4 > 2n_H2 + 2n_H2O → n_NH4⁺

Bảo toàn N có → n_Fe(NO3)2

Bảo toàn O có → n_FeO

Đặt n_Al = x mol và n_Zn = y mol → Phương trình khối lương của X (1)

Vì Y không phản ứng với Cu nên Y không có Fe³⁺ → Y chỉ có Fe²⁺

Bảo toàn Fe có n_Fe²⁺_(Y)

Bảo toàn e có → Phương trình (2)

Giải (1)(2) có x và y

PTHH: FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ +Na₂SO₄

Al₂(SO₄)₃ + 8NaOH → 3Na₂SO₄ + 2NaAlO₂ + 4H₂O

2NaOH + (NH₄)₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2H₂O

ZnSO₄ + 4NaOH → Na₂SO₄ + Na₂ZnO₂ + 2H₂O

Giải chi tiết

Xét khí Z có M = 4.1,8125 = 7,25 (g/mol)

Trong Z có khí không màu hóa nâu ngoài không khí → Khí này là NO

→ Khí còn lại có M < 7,25 (g/mol) → Khí này là H₂

Đặt Z có n_H2= a mol và n_NO = b mol thì n_Z = a + b = 0,16 mol(1)

Mà m_Z = M_Z.n_Z = 0,16.7,25 = 2a + 30b = 1,16 (2)

Giải (1)(2) có a = 0,13 mol và b = 0,03 mol

*) Ta có X + KHSO₄ → muối + NO + H₂ + H₂O

BTKL có m_H2O = m_X + m_KHSO4 - m_Z - m_muối = 29,64 +1,12.136 - 1,16 - 174,86 = 5,94 gam

→ n_H2O = 0,33 mol

Bảo toàn H có n_KHSO4 = 1,12 > 2n_H2 + 2n_H2O = 2.0,13 + 2.0,33 = 0,92 mol

→ Phản ứng có tạo NH₄⁺ → n_NH4⁺ = \(\frac{{1,12 - 0,92}}{4} = 0,05\,mol\)

Bảo toàn N có 2n_Fe(NO3)2 = n_NH4⁺ + n_NO = 0,05 + 0,03 = 0,08 mol → n_Fe(NO3)2 = 0,04 mol

Bảo toàn O có n_FeO+ 6n_Fe(NO3)2 = n_NO + n_H2O → n_FeO + 0,04.6 = 0,03 + 0,33 → n_FeO = 0,12 mol

Đặt n_Al = x mol và n_Zn = y mol

→ m_X = 27x + 65y + 0,12.72 + 0,04.180 = 29,64 (1)

Vì Y không phản ứng với Cu nên Y không có Fe³⁺ → Y chỉ có Fe²⁺

Bảo toàn Fe có n_Fe²⁺_(Y) = n_FeO + n_Fe(NO3)2 = 0,12 + 0,04 = 0,16 mol

Ta có:

Al → Al⁺³ + 3e N⁺⁵ + 8e → N^-3

Zn → Zn⁺²+ 2e N⁺⁵ + 3e → N⁺²

2H⁺+2e → H₂

Bảo toàn e có 3x + 2y = 0,05.8 + 0,03.3 + 0,13.2 = 0,75 (2)

Giải (1)(2) có x = y = 0,15 mol

Y có: \(\left\{ \begin{array}{l}FeS{O_4}:0,16\,mol\\A{l_2}{(S{O_4})_3}:0,075\,mol\\{(N{H_4})_2}S{O_4}:0,025\,mol\\{K_2}S{O_4}:0,56\,mol\\ZnS{O_4}:\,0,15\,mol\end{array} \right.\)

PTHH: FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ +Na₂SO₄

Al₂(SO₄)₃ + 8NaOH → 3Na₂SO₄ + 2NaAlO₂ + 4H₂O

2NaOH + (NH₄)₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2H₂O

ZnSO₄ + 4NaOH → Na₂SO₄ + Na₂ZnO₂ + 2H₂O

Nên Y + NaOH thì n_NaOH = 2n_FeSO4 + 8n_Al2(SO4)3 + 2n_(NH4)2SO4 + 4n_ZnSO4 = 1,57 mol

→ V_{dd NaOH} = 1,57 : 2 = 0,785 lít

Đáp án cần chọn là: D

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.