Hòa tan hoàn toàn 15,2 gam hỗn hợp X gồm FeO (0,02 mol); Fe(NO3)2; FeCO3; Cu (a gam) bằng dung dịch HCl

Câu hỏi số 495041:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 15,2 gam hỗn hợp X gồm FeO (0,02 mol); Fe(NO₃)₂; FeCO₃; Cu (a gam) bằng dung dịch HCl thu được dung dịch Y chỉ chứa 18,88 gam hỗn hợp muối clorua của kim loại và hỗn hợp khí Z gồm NO; NO₂; CO₂ (tỉ khối hơi của Z so với H₂ là 64/3). Cho AgNO₃ dư vào dung dịch Y thu được 50,24 gam kết tủa. Mặt khác cho NaOH dư vào Y thu được m (gam) kết tủa. Giá trị của m gần nhất với

A. 14,0.

B. 10,5.

C. 13,0.

D. 12,0.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:495041

Phương pháp giải

- Đặt x, y, z là số mol NO, NO₂, CO₂; ta cần lập hệ 4 PT 4 ẩn x, y, z, a.

Dựa vào khối lượng mol hỗn hợp khí ⟹ PT (1)

BTNT N: 2n_Fe(NO3)2 = n_NO + n_NO2 ⟹ n_Fe(NO3)2

n_FeCO3 = n_CO2

m_X = m_FeO + m_Fe(NO3)2 + m_FeCO3 + m_Cu⟹ PT (2)

- Ion H⁺ tham gia vào các phản ứng:

4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O

2H⁺ + NO₃^- + 1e → NO₂ + H₂O

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ + H₂O

2H⁺ + O^-2 → H₂O

0,04 ← 0,02

⟹ n_HCl = 4n_NO + 2n_NO2 + 2n_CO2 + 2n_{O (FeO)}

18,88 gam hỗn hợp muối gồm Fe, Cu, Cl^-

⟹ m_muối = m_Fe + m_Cu + m_Cl^- = 18,88(với n_Cl^- = n_HCl) ⟹ PT (3)

- Các quá trình nhường nhận electron:

Fe⁺² + 1e → Fe⁺³ 4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O

Cu – 2e → Cu⁺² 2H⁺ + NO₃^- + 1e → NO₂ + H₂O

Ag⁺ + 1e → Ag

Bảo toàn electron: n_Fe⁺² + n_Cu = 3n_NO + n_NO2 + n_Ag

⟹ n_Ag

50,24 gam kết tủa gồm Ag, AgCl

n_AgCl = n_HCl

⟹ m_Ag + m_AgCl = 50,24 ⟹ PT (4)

- Từ (1)(2)(3)(4) ⟹ x, y, z, a.

- Khi cho NaOH dư vào Y sẽ thu được kết tủa gồm Fe, Cu, OH^-

trong đó: n_OH^- = n_Cl^-

⟹ m = m_Fe + m_Cu + m_OH^-.

Giải chi tiết

- Đặt x, y, z là số mol NO, NO₂, CO₂

M_Y = 2.64/3 = 128/3

⟹ \(\dfrac{{30x + 46y + 44z}}{{x + y + z}} = \dfrac{{128}}{3}\)

⟹ 38x – 10y – 4z = 0 (1)

BTNT N: 2n_Fe(NO3)2 = n_NO + n_NO2

⟹ n_Fe(NO3)2 = 0,5x + 0,5y (mol)

n_FeCO3 = n_CO2 = z mol

m_X = m_FeO + m_Fe(NO3)2 + m_FeCO3 + m_Cu

⟹ 0,02.72 + 180(0,5x + 0,5y) + 116z + a = 15,2

⟹ 90x + 90y + 116z + a = 13,76 (2)

- Ion H⁺ tham gia vào các phản ứng:

4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O

4x ← x

2H⁺ + NO₃^- + 1e → NO₂ + H₂O

y ← y

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ + H₂O

2z ← z

2H⁺ + O^-2 → H₂O

0,04 ← 0,02

n_HCl = 4x + 2y + 2z + 0,02.2 = 4x + 2y + 2z + 0,04 (mol)

18,88 gam hỗn hợp muối gồm Fe, Cu, Cl^-

⟹ m_muối = 0,02.56 + 56(0,5x + 0,5y) + 56z + a + 35,5.(4x + 2y + 2z + 0,04) = 18,88

⟹ 170x + 99y + 127z + a = 16,34 (3)

- Các quá trình nhường nhận electron:

Fe⁺² + 1e → Fe⁺³ 4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O

Cu – 2e → Cu⁺² 2H⁺ + NO₃^- + 1e → NO₂ + H₂O

Ag⁺ + 1e → Ag

Bảo toàn electron: n_Fe⁺² + n_Cu = 3n_NO + n_NO2 + n_Ag

⟹ 0,02 + 0,5x + 0,5y + z + 2a/64 = 3x + y + n_Ag

⟹ n_Ag = a/32 – 2,5x – 0,5y + z + 0,02 (mol)

50,24 gam kết tủa gồm Ag, AgCl

n_AgCl = n_HCl = 4x + 2y + 2z + 0,04 (mol) (BTNT Cl)

⟹ m = 143,5(4x + 2y + 2z + 0,04) + 108(a/32 – 2,5x – 0,5y + z + 0,02) = 50,24

⟹ 304x + 233y + 395z + 3,375a = 42,34 (4)

- Từ (1)(2)(3)(4) có hệ PT: \(\left\{ \begin{array}{l}38x{\rm{ }}-{\rm{ }}10y{\rm{ }}-{\rm{ }}4z{\rm{ }} = {\rm{ }}0\;\\90x{\rm{ }} + {\rm{ }}90y{\rm{ }} + {\rm{ }}116z{\rm{ }} + {\rm{ }}a{\rm{ }} = {\rm{ }}13,76\\170x{\rm{ }} + {\rm{ }}99y{\rm{ }} + {\rm{ }}127z{\rm{ }} + {\rm{ }}a{\rm{ }} = {\rm{ }}16,34\\304x{\rm{ }} + {\rm{ }}233y{\rm{ }} + {\rm{ }}395z{\rm{ }} + {\rm{ }}3,375a{\rm{ }} = {\rm{ }}42,34\end{array} \right.\)

⟹ x = 0,02; y = 0,06; z = 0,04; a = 1,92

- Khi cho NaOH dư vào Y sẽ thu được kết tủa gồm Fe, Cu, OH^-

trong đó: n_OH^- = n_Cl^- = 4x + 2y + 2z + 0,04 (mol)

⟹ m = m_Fe + m_Cu + m_OH^-

⟹ m = 0,02.56 + 56(0,5x + 0,5y) + 56z + a + 17(4x + 2y + 2z + 0,02.2) = 12,96 g, gần với giá trị 13,0 nhất.

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.