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

Câu 549761: 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%.

Câu hỏi : 549761

Quảng cáo

Phương pháp giải:

Sơ đồ:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{Al}\\{MgC{O_3}}\\{Fe}\\{FeC{{\rm{O}}_3}}\end{array}} \right. + \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{NaH{\rm{S}}{O_4}:1,22}\\{HN{O_3}:0,25}\end{array}} \right. \to dd{\mkern 1mu} Z\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{F{e^{2 + }}}\\{F{e^{3 + }}}\\{A{l^{3 + }}}\\{M{g^{2 + }}}\\{NH_4^ + }\\{N{a^ + }}\\{SO_4^{2 - }}\end{array}} \right. + \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{C{O_2}}\\{NO}\\{{N_2}}\\{{H_2}}\end{array}} \right. + {H_2}O\)

*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.

Đáp án : C
(0) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
Sơ đồ:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{Al}\\{MgC{O_3}}\\{Fe}\\{FeC{{\rm{O}}_3}}\end{array}} \right. + \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{NaH{\rm{S}}{O_4}:1,22}\\{HN{O_3}:0,25}\end{array}} \right. \to dd{\mkern 1mu} Z\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{F{e^{2 + }}}\\{F{e^{3 + }}}\\{A{l^{3 + }}}\\{M{g^{2 + }}}\\{NH_4^ + }\\{N{a^ + }}\\{SO_4^{2 - }}\end{array}} \right. + \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{C{O_2}}\\{NO}\\{{N_2}}\\{{H_2}}\end{array}} \right. + {H_2}O\)
*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
⟹ 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%.

Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
- Mẹo : Viết lời giải với bộ công thức đầy đủ tại đây

Xem bình luận

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.