Hòa tan hết 23,18 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Fe(NO3)3 vào dung dịch chứa 0,92 mol HCl và 0,01 mol

Câu hỏi số 488104:

Vận dụng cao

Hòa tan hết 23,18 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Fe(NO₃)₃ vào dung dịch chứa 0,92 mol HCl và 0,01 mol NaNO₃ thu được dung dịch Y (chất tan chỉ có 46,95 gam hỗn hợp muối) và 2,92 gam hỗn hợp Z gồm 3 khí không màu (trong đó 2 khí có số mol bằng nhau). Dung dịch Y phản ứng được với tối đa 0,91 mol KOH, thu được 29,18 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm thể tích của khí có phân tử khối lớn nhất trong Z là

A. 75,34%.

B. 51,37%.

C. 45,45%.

D. 58,82%.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:488104

Phương pháp giải

\(X\left\{ \begin{array}{l}Mg\\Fe\\Fe({(N{O_3})_3}\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}0,91\;mol\;HCl\\0,01\;mol\;NaN{O_3}\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{m_Y} = 46,95\;gam\; + \;0,91\;mol\;KOH \to 29,18\;gam\; \downarrow \\2,92\;gam\;Z\end{array} \right.\)

Dự đoán dung dịch Y tác dụng với KOH tạo thành dung dịch chứa Na⁺; K⁺; Cl^-.

Dựa vào bảo toàn điện tích để xác định thành phần dung dịch.

BTKL: m_X + m_HCl + m_NaNO3 = m_Muối + m_Z + m_H2O ⟹ m_H2O; n_H2O.

Thành phần muối gồm có Fe²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ và NH₄⁺.

Đặt khối lượng Fe²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ là u và n_NH4+ = v

m_Muối = m_kl + m_Na+ + m_NH4 + m_Cl (1)

n_{OH- trong kết tủa} = 0,91 – n_NH4 = 0,91 – v.

m_{kết tủa} = m_kl+ m_OH- (2)

Từ (1) (2) ⟹ u và v.

BTNT H: n_H+ = 4n_NH4+ + 2n_H2O + 2n_H2 ⟹ n_H2.

n_NO3^-_(X) = (m_X – u)/62

BTNT N: n_N(X) + n_NaNO3= n_NH4⁺+ n_N(Z) ⟹ n_N(Z)

m_N(Z) + m_O(Z) + m_H2= m_Z ⟹ m_O(Z); n_O(Z).

Từ n_O(Z) = 0,15 mol và n_N(Z) = 0,05 mol biết hai khí có số mol bằng nhau

⟹ Các khí trong Z và tính % thể tích các khí

Giải chi tiết

Dự đoán dung dịch Y tác dụng với KOH tạo thành dung dịch chứa Na⁺; K⁺; Cl^-.

Dựa vào bảo toàn điện tích để xác định thành phần dung dịch: n_Na+ = 0,01 mol; n_K+ = 0,91 mol; n_Cl- = 0,92 mol.

⟹ Dung dịch sau phản ứng đúng chỉ có Na⁺; K⁺; Cl^-. không có NO₃^-.

BTKL: m_X + m_HCl + m_NaNO3 = m_Muối + m_Z + m_H2O ⟹ m_H2O = 7,78 gam; n_H2O = 0,43 mol

Thành phần muối gồm có Fe²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ và NH₄⁺.

Đặt khối lượng Fe²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ là u và n_NH4+ = v

m_Muối = m_kl + m_Na+ + m_NH4 + m_Cl ⟹ u + 18v + 0,01.23 + 0,92.35,5 = 46,95 (1)

n_{OH- trong kết tủa} = 0,91 – n_NH4 = 0,91 – v.

m_{kết tủa} = m_kl+ m_OH- ⟹ u + 17(0,91-v) = 29,18 (2)

Từ (1) (2) ⟹ u = 13,88 và v = 0,01.

BTNT H: n_H+ = 4n_NH4+ + 2n_H2O + 2n_H2 ⟹ 0,92 = 4.0,01 + 2.0,43 + 2n_H2 ⟹ n_H2 = 0,01 mol.

n_NO3^-_(X) = (m_X – u)/62 = 0,15 mol

BTNT N: n_N(X) + n_NaNO3= n_NH4⁺+ n_N(Z) ⟹ n_N(Z) = 0,15 mol

m_N(Z) + m_O(Z) + m_H2= m_Z ⟹ m_O(Z) = 0,8 gam; n_O(Z) = 0,05 mol.

Từ n_O(Z) = 0,15 mol và n_N(Z) = 0,05 mol biết hai khí có số mol bằng nhau ⟹ Z có NO (0,05 mol) và N₂ (0,05 mol)

⟹ %V_NO = 45,45%.

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.