Hòa tan hết 16,58 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Fe, FeCO3 trong dung dịch chứa 1,16 mol NaHSO4 và 0,24 mol

Câu hỏi số 430076:

Vận dụng cao

Hòa tan hết 16,58 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Fe, FeCO₃ trong dung dịch chứa 1,16 mol NaHSO₄ và 0,24 mol HNO₃, thu được dung dịch Z (chỉ chứa muối trung hòa) và 6,89 gam hỗn hợp khí Y gồm CO₂, N₂, NO, H₂ (trong Y có 0,035 mol H₂ và tỉ lệ mol NO : N₂ = 2 : 1). Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,46 mol NaOH, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí tới khối lượng không đổi thu được 8,8 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Fe đơn chất trong X là:

16,89%.

B. 20,27%.

33,77%.

D. 13,51%.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:430076

Phương pháp giải

- Đặt n_NH4+ = a; n_CO2 = b; n_N2 = c; n_NO = 2c

- Lâp hệ PT dựa vào:

+ Khối lượng hỗn hợp khí Y.

+ Số mol H⁺ phản ứng.

+ Bảo toàn nguyên tố N.

- n_FeCO3 = n_CO2 = b

n_Al = 1,46 - 1,16 = 0,3 mol

- Đặt n_Mg = x mol; n_Fe = y mol

- Lập hệ PT dựa vào:

+ Khối lượng hỗn hợp X ban đầu.

+ 8,8 gam chất rắn gồm MgO, Fe₂O₃

⟹ %m_Fe

Giải chi tiết

16,58g \(\left\{ \begin{array}{l}Al\\Mg\\Fe\\FeC{O_3}\end{array} \right.\)+ \(\left\{ \begin{array}{l}NaHS{O_4}:1,16\\HN{O_3}:0,24\end{array} \right.\)→ dd Z \(\left\{ \begin{array}{l}A{l^{3 + }}\\M{g^{2 + }}\\F{e^{2 + }}\\F{e^{3 + }}\\NH_4^ + \\N{a^ + }:1,16\\SO_4^{2 - }:1,16\end{array} \right.\) + khí Y \(\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}:b\\NO:2c\\{N_2}:c\\{H_2}:0,035\end{array} \right.\) + H₂O

- Đặt n_NH4+ = a; n_CO2 = b; n_N2 = c; n_NO = 2c.

- Khối lượng khí Y:

44b + 30.2c + 28c + 2.0,035 = 6,89

⟹ 44b + 88c = 6,82 (1)

- 4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O

12H⁺ + 2NO₃^- + 10e → N₂ + 6H₂O

10H⁺ + NO₃^- + 8e → NH₄⁺ + 3H₂O

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ + H₂O

2H⁺ + 2e → H₂

⟹ n_H+ = 4n_NO + 12n_N2 + 10n_NH4+ + 2n_CO2 + 2n_H2 = 1,16 + 0,24 = 1,4

⟹ 4.2c + 12c + 10a + 2b = 1,4 - 0,035.2

⟹ 10a + 2b + 20c = 1,33 (2)

- Bảo toàn nguyên tố N

n_NO3- = n_NH4+ + n_NO + 2n_N2

⟹ a + 2c + 2c = 0,24 ⟹ a + 4c = 0,24 (3)

Từ (1)(2)(3) ⟹ a = 0,01; b = 0,04; c = 0,0575

⟹ n_FeCO3 = 0,04 mol.

- n_{NaOH pứ} = 1,46 mol chênh 0,3 mol so với 1,16 mol (3n_Al3+ + 2n_Mg2+ + 2n_Fe2+ + 3n_Fe3+ + n_NH4+= 2n_SO42- - n_Na+= 1,16 mol) do còn phản ứng NaOH hòa tan Al(OH)₃.

⟹ n_Al3+ = 1,46 - 1,16 = 0,3 mol.

- Đặt n_Mg = x mol; n_Fe = y mol.

⟹ 24x + 56y + 0,3.27 + 0,04.116 = 16,58 ⟹ 24x + 56y = 3,84 (5)

- 8,8 gam chất rắn gồm MgO: x mol; Fe₂O₃: 0,5y + 0,02 mol

⟹ 40x + 160(0,5y + 0,02) = 8,8 ⟹ 40x + 80y = 5,6 (6)

Từ (5)(6) ⟹ x = 0,02; y = 0,06

⟹ %m_Fe = 20,27%.

Đáp án B

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.