Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn X gồm Al, Fe(NO3)2 và Fe vào dung dịch chứa 0,5 mol HCl và 0,03 mol

Câu hỏi số 391131:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn X gồm Al, Fe(NO₃)₂ và Fe vào dung dịch chứa 0,5 mol HCl và 0,03 mol NaNO₃, thu được dung dịch Y chỉ chứa 25,13 gam các muối và 0,05 mol hỗn hợp khí T có tỉ khối so với H₂ bằng 10,6 (trong T có chứa 0,02 mol H₂). Cho Y phản ứng tối đa với 0,58 mol NaOH trong dung dịch. Mặt khác, nếu cho dung dịch AgNO₃ dư vào Y, thu được 78,23 gam kết tủa Z. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe trong X là:

A. 17,09%

B. 31,78%

C. 25,43%

D. 28,60%

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:391131

Phương pháp giải

Sơ đồ bài toán:

\(X\left\{ \begin{array}{l}Al\\Fe{\left( {N{O_3}} \right)_2}\\Fe\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}0,5{\rm{ }}mol{\rm{ }}HCl\\0,03{\rm{ }}mol{\rm{ }}NaN{O_3}\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{\rm{dd}}Y:25,13(g)muoi\left| \begin{array}{l} + 0,58(mol)NaOH\\ + AgN{O_3}du \to 78,23(gam) \downarrow Z\end{array} \right.\\0,05molT\left\{ \begin{array}{l}0,02{\rm{ }}mol{\rm{ }}{H_2}\\\overline {{M_T}} = 21,2\end{array} \right.\end{array} \right.\)

Khi cho Y tác dụng tối đa với 0,58 mol NaOH thu được dung dịch có chứa Na⁺; Cl^- và ion AlO₂^-

Dùng định luật bảo toàn điện tích ta tính được số mol AlO₂^-

→ Số mol Al trong X.

Dung dịch Y có chứa Al³⁺; Cl^-; Na⁺; Fe²⁺ (a mol) và NH₄⁺ (b mol)

Từ m_muối và số mol NaOH phản ứng tìm được giá trị a và b.

Bảo toàn H ta có n_H2O

Đặt x, y lần lượt là số mol Fe(NO₃)₂ và số mol Fe trong X.

Bảo toàn nguyên tố Fe và bảo toàn khối lượng tìm được x và y

Từ đó tính được %m_Fe

Giải chi tiết

Sơ đồ bài toán:

Khi cho Y tác dụng tối đa với 0,58 mol NaOH thu được dung dịch có chứa Na⁺ (0,03+0,58=0,61 mol); Cl^- (0,5 mol) và ion AlO₂^-

Dùng định luật bảo toàn điện tích ta có n_AlO2- = 0,11 mol

Vậy trong X có 0,11 mol Al.

Dung dịch Y có chứa 0,11 mol Al³⁺; 0,5 mol Cl^-; 0,03 mol Na⁺; Fe²⁺ (a mol) và NH₄⁺ (b mol)

Ta có: m_muối = 56a + 18b + 0,11.27 + 0,5.35,5 + 0,03.23 = 25,13 (gam)

Ta có: n_{NaOH phản ứng} = 2a + b + 0,11.4 = 0,58 mol

Giải hệ trên ta được a = 0,06 và b = 0,02

Bảo toàn H ta có n_H2O = 0,19 mol

Đặt x, y lần lượt là số mol Fe(NO₃)₂ và số mol Fe trong X.

Bảo toàn nguyên tố Fe ta có: x + y = 0,06 mol

Bảo toàn khối lượng ta có 180x + 56y+ 0,11.27 + 0,5.36,5 + 0,03.85 = 25,13 + 0,05.10,6.2 + 0,19.18

Giải hệ trên ta được x = 0,02 và y = 0,04

Từ đó tính được %m_Fe = 25,43%

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.