Hòa tan hết 18,32 gam hỗn hợp X gồm Al, MgCO3, Fe, FeCO3 trong dung dịch chứa 1,22 mol NaHSO4 và 0,25 mol

Câu hỏi số 546722:

Vận dụng cao

Hòa tan hết 18,32 gam hỗn hợp X gồm Al, MgCO₃, Fe, FeCO₃ trong dung dịch chứa 1,22 mol NaHSO₄ và 0,25 mol HNO₃, thu được dung dịch Z (chỉ chứa muối trung hòa) và 7,97 gam hỗn hợp khí Y gồm CO₂, N₂, NO, H₂ (trong Y có 0,025 mol H₂ và tỉ lệ mol NO : N₂ = 2 : 1). Dung dịch Z phản ứng được tối đa với 1,54 mol NaOH, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 8,8 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Fe đơn chất trong X là

A. 30,57%.

B. 24,45%.

C. 18,34%.

D. 20,48%.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:546722

Phương pháp giải

Sơ đồ:

\(\left\{ \begin{array}{l}Al\\MgC{O_3}\\Fe\\FeC{{\rm{O}}_3}\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}NaH{\rm{S}}{O_4}:1,22\\HN{O_3}:0,25\end{array} \right. \to dd\,Z\left\{ \begin{array}{l}F{e^{2 + }}\\F{e^{3 + }}\\A{l^{3 + }}\\M{g^{2 + }}\\NH_4^ + \\N{a^ + }\\SO_4^{2 - }\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\NO\\{N_2}\\{H_2}\end{array} \right. + {H_2}O\)

*Đặt n_NH4⁺ = a mol; n_CO2 = b mol; n_NO= 2c mol; n_N2 = c mol

- Công thức nhanh: n_H⁺ = 10n_NH4⁺ + 2n_CO2 + 4n_NO + 12n_N2 + 2n_H2 (1)

- Khối lượng hỗn hợp khí (2)

- BTNT N: n_NH4⁺ + n_NO + 2n_N2 = n_HNO3 (3)

Giải (1), (2), (3) ⟹ a; b; c.

- Sau khi Z + NaOH, thu được dd gồm Na⁺, SO₄^2-, AlO₂^-. Áp dụng BTĐT ⟹ n_AlO2^- ⟹ n_Al

*Đặt n_Fe= x mol; n_Mg = y mol (tổng số nguyên tố Fe và Mg có trong các chất)

Khối lượng chất rắn (4)

m_Fe + m_Mg = m_X - m_CO3 - m_Al (5)

Giải (4), (5) ⟹ x; y.

Từ đó tính được số mol mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.

Giải chi tiết

Sơ đồ:

*Đặt n_NH4⁺ = a mol; n_CO2 = b mol; n_NO= 2c mol; n_N2 = c mol

- Công thức nhanh: n_H⁺ = 10n_NH4⁺ + 2n_CO2 + 4n_NO + 12n_N2 + 2n_H2

⟹ n_H⁺ = 10a + 2b + 4.2c + 12c + 0,025.2 = 1,22 + 0,25

⟹ 10a + 2b + 20c = 1,42 (1)

- Khối lượng hỗn hợp khí: 44b + 30.2c + 28c + 2.0,025 = 7,97

⟹ 44a + 88c = 7,92 (2)

- BTNT N: n_NH4⁺ + n_NO + 2n_N2 = n_HNO3 ⟹ a + 4c = 0,25 (3)

Giải (1), (2), (3) ⟹ a = 0,01; b = 0,06; c = 0,06.

- Sau khi Z + NaOH, thu được dd gồm \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{N{a^ + }:1,22 + 1,54 = 2,76}\\{S{O_4}^{2 - }:1,22}\\{Al{O_2}^ - }\end{array}} \right.\)

BTĐT ⟹ n_AlO2^- = 2,76 - 1,22.2 = 0,32 mol = n_Al

*Đặt n_Fe= x mol; n_Mg = y mol (tổng số nguyên tố Fe và Mg có trong các chất)

Chất rắn: Fe₂O₃ (0,5x) và MgO (y) ⟹ m_{chất rắn} = 80x + 40y = 8,8 (4)

m_Fe + m_Mg = m_X - m_CO3 - m_Al ⟹ 56x + 24y = 18,32 - 0,06.60 - 0,32.27 = 6,08 (5)

Giải (4), (5) ⟹ x = 0,1; y = 0,02.

⟹ n_MgCO3 = 0,02 mol ⟹ n_FeCO3 = 0,06 - 0,02 = 0,04 mol ⟹ n_{Fe đơn chất} = 0,1 - 0,04 = 0,06 mol

⟹ %m_{Fe đơn chất} = 18,34%.

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.