Cho 28,18 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe(NO3)3, FeCl2 và Fe3O4 vào dung dịch chứa 910 ml HCl 1M, được dung

Câu hỏi số 485896:

Vận dụng cao

Cho 28,18 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe(NO₃)₃, FeCl₂ và Fe₃O₄ vào dung dịch chứa 910 ml HCl 1M, được dung dịch Y và hỗn hợp khí X gồm 0,04 mol NO và 0,03 mol N₂O. Cho dung dịch AgNO₃ dư vào Y, kết thúc phản ứng thấy thoát ra 0,0225 mol NO (sản phẩm khử duy nhất), đồng thời thu được 149,155 gam kết tủa. Nếu cô cạn dung dịch Y thì thu được 48,93 gam muối. Phần trăm khối lượng Mg trong X gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 22,14%.

B. 33,82%.

C. 31,55%.

D. 27,04%.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:485896

Phương pháp giải

\(28,18(g)X\left\{ \begin{array}{l}Mg\\Fe{(N{O_3})_3}\\FeC{l_2}\\F{e_3}{O_4}\end{array} \right. + HCl:0,91 \to \left| \begin{array}{l}X\left\{ \begin{array}{l}NO:0,04\\{N_2}O:0,03\end{array} \right.\\\\{H_2}O\\Y + AgN{O_3} \to \left\{ \begin{array}{l}NO:0,0225\\149,155(g)\left\{ \begin{array}{l}AgCl\\Ag\end{array} \right.\end{array} \right.\end{array} \right.\)

*Y + AgNO₃ → NO

Cho AgNO₃ vào dung dịch Y xuất hiện NO ⟹ Dung dịch Y chứa H⁺, Fe²⁺; không có NO₃^-

4H⁺_dư + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O

⟹ n_{HCl dư} trong Y ⟹ m_Y = m_muối + m_{HCl dư}

*28,18 gam X + HCl

- BTKL ⟹ m_H2O⟹ n_H2O

- BTNT H ⟹ n_NH4⁺

- BTNT N ⟹ n_Fe(NO3)3

- BTNT O ⟹ n_Fe3O4

- BTKL và BT e ⟹ n_Mg và n_FeCl2

⟹ %m_Mg

Giải chi tiết

*Y + AgNO₃ → 0,0225 mol NO:

Cho AgNO₃ vào dung dịch Y xuất hiện NO ⟹ Dung dịch Y chứa H⁺, Fe²⁺; không có NO₃^-

4H⁺_dư + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O

0,09 ← 0,0225

⟹ n_{HCl dư} trong Y = 0,09 mol

⟹ Khối lượng chất tan trong dung dịch Y: m_Y = m_muối + m_{HCl dư}= 48,93 + 0,09.36,5 = 52,215 g.

*28,18 gam X + HCl:

n_HCl = 0,91 mol

- BTKL: m_X + m_HCl = m_Y + m_NO + m_N2O + m_H2O

⟹ m_H2O = m_X + m_HCl – m_Y – m_NO – m_N2O = 28,18 + 0,91.36,5 – 52,215 – 0,04.30 – 0,03.44 = 6,66 g.

⟹ n_H2O = 6,66/18 = 0,37 mol

- BTNT H: n_NH4⁺ = \(\dfrac{{{n_{HCl}} - {n_{HCl\,du}} - 2{n_{H2O}}}}{4}\) = \(\dfrac{{0,91 - 0,09 - 2.0,37}}{4}\) = 0,02 mol

- BTNT N: n_Fe(NO3)3 = \(\dfrac{{{n_{NO}} + 2{n_{N2O}} + {n_{NH{4^ + }}}}}{3}\) = \(\dfrac{{0,04 + 2.0,03 + 0,02}}{3}\) = 0,04 mol

- BTNT O: n_Fe3O4 = \(\dfrac{{{n_{NO}} + {n_{N2O}} + {n_{H2O}} - 9{n_{Fe(NO3)3}}}}{4}\) = \(\dfrac{{0,04 + 0,03 + 0,37 - 9.0,04}}{4}\) = 0,02 mol

*Đặt n_Mg= x mol; n_FeCl2 = y mol

m_E = m_Mg + m_FeCl2 + m_Fe(NO3)3 + m_Fe3O4

⟹ 24x + 127y = 28,18 – 0,04.242 – 0,02.232 = 13,86 (1)

- Coi Fe₃O₄ là FeO.Fe₂O₃ ⟹ n_Fe²⁺_{trong X} = n_FeCl2 + n_Fe3O4 = y + 0,02 (mol)

n_NO = 0,04 + 0,0225 = 0,0625 mol

- Các quá trình nhường nhận electron:

Mg → Mg⁺² + 2eN⁺⁵ + 3e → NO

x → 2x 0,1875 ← 0,0625

Fe⁺² → Fe⁺³ + 1e 2.N⁺⁵ + 8e → N₂O

y+0,02 → y+0,02 0,24 ← 0,03

N⁺⁵ + 8e → NH₄⁺

0,16 ← 0,02

Ag⁺ + 1e → Ag

BT electron ⟹ n_Ag = 2x + y + 0,02 – 0,5875 = 2x + y – 0,5675 (mol)

BTNT Cl: n_AgCl = 2n_FeCl2 + n_HCl = 2y + 0,91 (mol)

⟹ 108 (2x + y – 0,5675) + 143,5 (2y + 0,91) = 149,155 ⟹ 216x + 395y = 79,86 (2)

Từ (1)(2) ⟹ x = 0,26; y = 0,06

⟹ %m_Mg ≈ 22,14%

Đáp án cần chọn là: A

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.