Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, FexOy và Al vào dung dịch Y gồm H2SO4 1,52 M và NaNO3 0,34 M, thu

Câu hỏi số 484985:

Vận dụng cao

Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Fe_xO_y và Al vào dung dịch Y gồm H₂SO₄ 1,52 M và NaNO₃ 0,34 M, thu được dung dịch Z chỉ chứa 97,96 gam muối sunfat trung hòa và 1,568 lít khí NO duy nhất (đktc). Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,46 mol KOH, nhưng chỉ cần 1,25 mol NH₃ để kết tủa hết hiđroxit kim loại. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, phần trăm khối lượng Al trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 14%.

B. 19%.

C. 8%.

D. 9%.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:484985

Phương pháp giải

- Đặt n_H2SO4 = 1,52a mol; n_NaNO3 = 0,34a mol

Sơ đồ: \(X + \left\{ \begin{array}{l}{H_2}S{O_4}\left( {1,52{\rm{a}}} \right)\\NaN{{\rm{O}}_3}\left( {0,34{\rm{a}}} \right)\end{array} \right. \to 97,96\left( g \right)Z\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }},F{{\rm{e}}^{2 + }},F{{\rm{e}}^{3 + }},A{l^{3 + }},N{a^ + }\\N{H_4}^ + \\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right. + NO\left( {0,07} \right) + {H_2}O\)

Bảo toàn N ⟹ n_NH4⁺ = n_NaNO3 - n_NO (theo ẩn a).

- Khi dung dịch Z + 1,25 mol NH₃, dung dịch thu được sau phản ứng gồm: Na⁺, NH₄⁺, SO₄^2-.

BTĐT ⟹ giá trị của a ⟹ n_H2SO4; n_NaNO3

- Khi dung dịch Z + 1,46 mol KOH, dung dịch thu được sau phản ứng gồm: K⁺, Na⁺, SO₄^2-, AlO₂^-.

BTĐT ⟹ n_AlO2^- ⟹ n_{Al trong X}.

- Bảo toàn H: 2n_H2SO4 = 4n_NH4⁺ + 2n_H2O ⟹ n_H2O

- BTKL: m_X + m_H2SO4 + m_NaNO3 = m_muối + m_NO + m_H2O ⟹ m_X ⟹ %m_Al.

Giải chi tiết

- Đặt n_H2SO4 = 1,52a mol; n_NaNO3 = 0,34a mol

Bảo toàn N: n_NH4⁺ = n_NaNO3 - n_NO = 0,34a - 0,07 (mol).

- Khi dung dịch Z + 1,25 mol NH₃:

Dung dịch thu được sau phản ứng gồm:

\(\left\{ \begin{array}{l}N{a^ + }:0,34a\\NH_{4\,}^ + :\left( {0,34a - 0,07} \right) + 1,25 = 0,34a + 1,18\\SO_4^{2 - }:1,52a\end{array} \right.\)

BTĐT ⟹ 0,34a + 0,34a + 1,18 = 2.1,52a ⟹ a = 0,5

⟹ n_H2SO4 = 0,76 mol; n_NaNO3 = 0,17 mol

- Khi dung dịch Z + 1,46 mol KOH:

Dung dịch thu được sau phản ứng gồm

\(\left\{ \begin{array}{l}{K^ + }:1,46\,\\N{a^ + }:0,17\\SO_4^{2 - }:0,76\\AlO_2^ - \end{array} \right.\)(mol)

BTĐT ⟹ n_AlO2^- = 1,46 + 0,17 - 0,76.2 = 0,11 mol

⟹ n_{Al (X)} = n_AlO2^- = 0,11 mol.

- Ta có: n_NH4⁺ = 0,34a - 0,07 = 0,1 mol

Bảo toàn H: 2n_H2SO4 = 4n_NH4⁺ + 2n_H2O ⟹ n_H2O = \(\dfrac{{2.0,76 - 0,1.4}}{2}\) = 0,56 mol

BTKL: m_X + m_H2SO4 + m_NaNO3 = m_muối + m_NO + m_H2O

⟹ m_X = 97,96 + 0,07.30 + 0,56.18 - 0,76.98 - 0,17.85 = 21,21 gam.

⟹ %m_Al = \(\dfrac{{0,11.27}}{{21,21}}.100\% \) ≈ 14%.

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, 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.