Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe(NO3)3 (9,68 gam), MgO, Mg và Fe vào dung dịch gồm 0,03 mol KNO3 và

Câu hỏi số 491953:

Vận dụng cao

Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe(NO₃)₃ (9,68 gam), MgO, Mg và Fe vào dung dịch gồm 0,03 mol KNO₃ và 0,485 mol H₂SO₄ (đun nóng). Sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa muối trung hòa và 1,792 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm 2 khí không màu trong đó có 1 khí hóa nâu ngoài không khí, biết tỉ khối của Z so với H₂ bằng 19,375. Dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa 0,95 mol KOH, lấy kết tủa nung ngoài không khí tới khối lượng không đổi thu được 21,2 gam rắn. Phần trăm khối lượng của Mg có trong X là

A. 68,5%.

B. 38,8%.

C. 20,1%.

D. 32,1%.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:491953

Giải chi tiết

M_{khí Z} = 38,75

Mà khí không màu hóa nâu là NO có M = 30 < 38,75

⟹ Khí không màu còn lại có M > 38,75 ⟹ N₂O

Bấm máy nhanh số mol mỗi khí: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{NO}} + {n_{{N_2}O}} = 0,08\\30{n_{NO}} + 44{n_{{N_2}O}} = 0,08.38,75\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{n_{NO}} = 0,03\\{n_{{N_2}O}} = 0,05\end{array} \right.\)

\(X\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e(N}}{{\rm{O}}_3}{)_3}:0,04\\MgO\\Mg\\F{\rm{e}}\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}KN{O_3}:0,03\\{H_2}S{O_4}:0,485\end{array} \right. \to dd\,Y\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }}\\F{{\rm{e}}^{2 + }}\\F{{\rm{e}}^{3 + }}\\N{H_4}^ + \\{K^ + }:0,03\\N{O_3}^ - \\S{O_4}^{2 - }:0,485\end{array} \right. + Z\left\{ \begin{array}{l}NO:0,03\\{N_2}O:0,05\end{array} \right. + {H_2}O\)

\(Y \xrightarrow[]{+KOH:0,95} \downarrow \xrightarrow[]{Nung} 21,2(g)\left\{ \begin{array}{l}MgO\\F{{\rm{e}}_2}{O_3}\end{array} \right.\)

n_KOH = (2n_Mg²⁺ + 2n_Fe²⁺ + 3n_Fe³⁺ + n_NH4⁺) = 0,93 mol

BTĐT dd Y ⟹ n_NO3^- = (2n_Mg²⁺ + 2n_Fe²⁺ + 3n_Fe³⁺ + n_NH4⁺) + n_K⁺ - 2n_SO4^2- = 0,01 mol

BTNT.N ⟹ n_NH4⁺ = 3n_Fe(NO3)3 + n_KNO3 - n_NO3^-_(Y) - n_NO - 2n_N2O = 0,01 mol

BTNT.H ⟹ n_H2O = (2n_H2SO4 - 4n_NH4⁺)/2 = (2.0,485 - 4.0,01)/2 = 0,465 mol

BTNT.O ⟹ n_MgO = 3n_NO3^-_(Y) + n_NO + n_N2O + n_H2O - 3n_KNO3 - 9n_Fe(NO3)3 = 0,125 mol

*Nếu Y chỉ có Fe²⁺:

Đặt n_{Mg (X)} = a; n_{Fe (X)} = b

n_Mg²⁺ = a + 0,125 ⟹ n_MgO = a + 0,125

n_Fe²⁺ = b + 0,04 ⟹ n_Fe2O3 = 0,5b + 0,02

(1) 2n_Mg²⁺ + 2n_Fe²⁺ = n_KOH - n_NH4⁺ = 0,94 ⟹ 2.(a + 0,125) + 2.(b + 0,04) = 0,94

(2) m_c/rắn = 40.(a + 0,125) + 160.(0,5b + 0,02) = 21,2

⟹ a = 0,285; b = 0,02

⟹ %m_Mg = 30,212%

*Nếu Y chỉ có Fe³⁺:

Đặt n_{Mg (X)} = a; n_{Fe (X)} = b

n_Mg²⁺ = a + 0,125 ⟹ n_MgO = a + 0,125

n_Fe³⁺ = b + 0,04 ⟹ n_Fe2O3 = 0,5b + 0,02

(1) 2n_Mg²⁺ + 3n_Fe²⁺ = n_KOH - n_NH4⁺ = 0,94 ⟹ 2.(a + 0,125) + 3.(b + 0,04) = 0,94

(2) m_c/rắn = 40.(a + 0,125) + 160.(0,5b + 0,02) = 21,2

⟹ a = 0,165; b = 0,08

⟹ %m_Mg = 17,128%

Vậy 17,128% ≤ %m_Mg ≤ 30,212% ⟹ Đáp án C.

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.