Cho 38,55 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, ZnO và Fe(NO3)2 tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 0,725 mol H2SO4

Câu hỏi số 391416:

Vận dụng cao

Cho 38,55 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, ZnO và Fe(NO₃)₂ tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 0,725 mol H₂SO₄ loãng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa 96,55 gam muối sunfat trung hòa và 3,92 lít (đktc) khí Z gồm hai khí trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Biết tỉ khối của Z so với H₂ là 9. Phần trăm số mol của Mg trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 25

B. 15

C. 40

D. 30

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:391416

Phương pháp giải

- Biện luận các chất trong hỗn hợp khí Z

Công thức tính nhanh trong bài toán hỗn hợp chất + HNO₃:

n_H+= 2n_NO2+ 4n_NO + 10n_N2O + 12n_N2 + 10n_NH4 + 2n_O + 2n_H2

- Bảo toàn nguyên tố, Bảo toàn khối lượng, bảo toàn e.

Giải chi tiết

- Xét khí Z: n_Z = 3,92: 22,4 = 0,175 mol

M_Z = 9.2 = 18g. Vì có 1 khí hóa nâu ngoài không khí → khí đó là NO và khí còn lại là H₂

⟹ n_NO+ n_H2 = 0,175 mol và m_Z = 30n_NO + 2n_H2 = 18.0,175 = 3,15g

⟹ n_NO = 0,1; n_H2 = 0,075 mol

- Bảo toàn khối lượng: m_X + m_H2SO4 = m_muối + m_Z + m_H2O

⟹ m_H2O = 38,55 + 0,725.98 - 3,15 - 96,55 = 9,9g ⟹ n_H2O= 0,55 mol

Bảo toàn nguyên tố H: 2n_H2SO4 = 4n_NH4 + 2n_H2 + 2n_H2O → 2.0,725 = 4n_NH4 + 2.0,075 + 2.0,55

⟹ n_NH4 = 0,05 mol

4H⁺ + NO₃^- + 3e → 2H₂O + NO

2H⁺ +2e → H₂

10H⁺ + NO₃^- + 8e → 3H₂O + NH₄⁺

2H⁺ + O^2- → H₂O

Bảo toàn H có: n_{H+ pứ}= 4n_NO + 2n_H2 + 2n_O(X)+ 10n_NH4

⟹ n_O(X)= 0,2 mol = n_ZnO (Bảo toàn nguyên tố Oxi)

- Bảo toàn Nito: n_NO + n_NH4 = 2n_Fe(NO3)2⟹ n_Fe(NO3)2= 0,075 mol

- Ta có: m_X = m_Al + m_Mg + m_ZnO + m_Fe(NO3)2⟹ 24n_Mg + 27n_Al = 8,85g

Và: n_e = 3n_Al+ 2n_Mg = 2n_H2 + 8n_NH4 + 3n_NO = 0,85 mol

(Vì có H₂ nên H⁺ dư phản ứng với kim loại ⟹ chỉ có Fe²⁺ trong dung dịch)

⟹ n_Al= 0,15; n_Mg= 0,2 mol ⟹ %Mg = 12,45% gần nhất với 15%

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.