Hòa tan hoàn toàn 21,5 gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, FeO, Cu(NO3)2 cần dùng hết 430 ml dung dịch H2SO4 1M,

Câu hỏi số 489238:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 21,5 gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, FeO, Cu(NO₃)₂ cần dùng hết 430 ml dung dịch H₂SO₄ 1M, thu được 0,19 mol hỗn hợp khí Y gồm hai khí không màu (có một khí hóa nâu ngoài không khí), có tỉ khối hơi so với H₂ bằng 5,421 và dung dịch Z chỉ chứa các muối sunfat trung hòa. Cô cạn dung dịch Z thu được 56,9 gam muối khan. Phần trăm khối lượng của Zn trong hỗn hợp X là

A. 16,09%.

B. 18,14%.

C. 21,49%.

D. 20,09%.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:489238

Phương pháp giải

Từ d_Y/H2 ⟹ M_Y ⟹ Khí trong Y là H₂ và NO.

Dựa vào tỉ khối và tổng số mol tính được số mol mỗi khí.

Do tạo khí H₂ nên tạo Fe²⁺ (vì có H₂ chứng tỏ H⁺ đã phản ứng với KL, mà Fe³⁺ có tính oxi hóa mạnh hơn H⁺ nên phải hết Fe³⁺ mới đến lượt H⁺).

Sơ đồ: \(X\left\{ \begin{array}{l}Zn\\Al\\FeO\\Cu{(N{O_3})_2}\end{array} \right. + {H_2}S{O_4} \to \left\{ \begin{array}{l}Y\left\{ \begin{array}{l}{H_2}\\NO\end{array} \right.\\Z\left\{ \begin{array}{l}Z{n^{2 + }},A{l^{3 + }},F{{\rm{e}}^{2 + }},C{u^{2 + }}\\N{H_4}^ + \\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right.\\{H_2}O\end{array} \right.\)

BTKL: m_H2O = m_X + m_H2SO4 - m_muối - m_{khí Y} ⟹ n_H2O.

BTNT H: n_NH4⁺ = (2n_H2SO4 - 2n_H2 - 2n_H2O)/4.

BTNT N: n_NO3^- = n_NH4⁺ + n_NO ⟹ n_Cu(NO3)2 = ½.n_NO3^-.

Công thức nhanh: n_H⁺ = 4n_NO + 10n_NH4⁺ + 2n_O + 2n_H2 ⟹ n_O ⟹ n_FeO.

Đặt n_Zn = x và n_Al = y (mol)

+) Khối lượng hỗn hợp X ⟹ phương trình (1)

+) Bảo toàn điện tích dd Z ⟹ phương trình (2)

Từ (1), (2) ⟹ giá trị của x, y ⟹ %m_Zn.

Giải chi tiết

Từ d_Y/H2 = 5,421 ⟹ M_Y = 10,842 ⟹ Khí trong Y là H₂ và NO.

Giải hệ tìm số mol mỗi khí: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{khi}} = {n_{{H_2}}} + {n_{NO}} = 0,19\\{m_{khi}} = 2{n_{{H_2}}} + 30{n_{NO}} = 0,19.10,842\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{n_{{H_2}}} = 0,13\\{n_{NO}} = 0,06\end{array} \right.\)

Do tạo khí H₂ nên tạo Fe²⁺ (vì có H₂ chứng tỏ H⁺ đã phản ứng với KL, mà Fe³⁺ có tính oxi hóa mạnh hơn H⁺ nên phải hết Fe³⁺ mới đến lượt H⁺).

Sơ đồ: \(21,5\left( g \right)X\left\{ \begin{array}{l}Zn\\Al\\FeO\\Cu{(N{O_3})_2}\end{array} \right. + {H_2}S{O_4}:0,{43^{mol}} \to \left\{ \begin{array}{l}Y\left\{ \begin{array}{l}{H_2}:0,13\\NO:0,06\end{array} \right.\\56,9\left( g \right)Z\left\{ \begin{array}{l}Z{n^{2 + }},A{l^{3 + }},F{{\rm{e}}^{2 + }},C{u^{2 + }}\\N{H_4}^ + \\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right.\\{H_2}O\end{array} \right.\)

BTKL: m_H2O = m_X + m_H2SO4 - m_muối - m_{khí Y} = 4,68 gam ⟹ n_H2O = 0,26 mol.

BTNT H: n_NH4⁺ = (2n_H2SO4 - 2n_H2 - 2n_H2O)/4 = 0,02 mol.

BTNT N: n_NO3^- = n_NH4⁺ + n_NO = 0,02 + 0,06 = 0,08 mol ⟹ n_Cu(NO3)2 = ½.n_NO3^- = 0,04 mol.

Công thức nhanh: n_H⁺ = 4n_NO + 10n_NH4⁺ + 2n_O + 2n_H2 ⟹ n_O = 0,08 mol ⟹ n_FeO = 0,08 mol.

Đặt n_Zn = x và n_Al = y (mol)

+) m_{hh X} = 65x + 27y + 0,08.72 + 0,04.188 = 21,5

+) Dung dịch Z: Zn²⁺ (x); Al³⁺ (y); Fe²⁺ (0,08); Cu²⁺ (0,04); NH₄⁺ (0,02) và SO₄^2- (0,43)

BTĐT: 2x + 3y + 2.0,08 + 2.0,04 + 0,02 = 2.0,43 (2)

Từ (1), (2) ⟹ x = 0,06; y = 0,16.

Vậy %m_Zn = \(\dfrac{{0,06.65}}{{21,5}}.100\% \) = 18,14%.

Đáp án cần chọn là: B

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.