Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu và Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M thu được 2,688 lít

Câu hỏi số 594290:

Vận dụng cao

Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO₃, Fe, Cu và Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M thu được 2,688 lít khí H₂. Sau khi phản ứng kết thúc, cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M và đun nóng, thu được hỗn hợp khí B và chất rắn C (chỉ có các kim loại). Cho B hấp thụ từ từ vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thu được 10 gam kết tủa. Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc, nóng dư thu được dung dịch D và 1,12 lít khí NO₂ (sản phẩm khử duy nhất). Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A và giá trị của m.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:594290

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của các chất.

Giải chi tiết

*Khi A + NaOH:

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂ + 3/2H₂

⟹ n_{NaOH pứ} = 2/3 . n_H2 = 2/3 . 0,12 = 0,08 mol

⟹ NaOH dư, Al trong A đã phản ứng hết; n_{NaOH dư} = 0,12 – 0,08 = 0,04 mol

⟹ n_Al = n_{NaOH pứ} = 0,08 mol

*Khi hỗn hợp khí B + Ca(OH)₂ dư:

n_CaCO3 = 10/100 = 0,1 mol

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

0,1 ← 0,1 (mol)

⟹ n_FeCO3 = n_CO2 = 0,1 mol

*Xét dung dịch thu được sau phản ứng giữa A + NaOH + HCl:

Thành phần của dung dịch gồm \(\left\{ \begin{array}{l}N{a^ + }:{0,12^{mol}}\\F{e^{2 + }}\\A{l^{3 + }}:{0,08^{mol}}\\C{l^ - }:{0,74^{mol}}\end{array} \right.\)

BTĐT trong dung dịch: n_Cl^- = n_Na⁺ + 2n_Fe²⁺ + 3n_Al³⁺ ⟹ n_Fe²⁺ = \(\dfrac{{0,74 - 0,12 - 3.0,08}}{2}\)= 0,19 mol

BTNT Fe: n_Fe²⁺ = n_{Fe pứ} + n_FeCO3 ⟹ n_{Fe pứ} = 0,19 – 0,1 = 0,09 mol

*Thành phần của chất rắn C gồm Cu (x mol) và Fe dư (y mol)

⟹ m_C = m_Cu + m_{Fe dư} = m_A – m_FeCO3 – m_Al– m_{Fe pứ}

⟹ 64x + 56y = 20 – 0,1.116 – 0,08.27 – 0,09.56 = 1,2 (1)

Các quá trình nhường nhận electron khi C + HNO₃ đặc, nóng, dư:

Cu – 2e → Cu⁺² N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴

x → 2x 0,05 ← 0,05 (mol)

Fe – 3e → Fe⁺³

y → 3y (mol)

Bảo toàn electron ⟹ 2x + 3y = 0,05 (2)

Từ (1)(2) ⟹ x = y = 0,01.

*Thành phần chất rắn thu được cuối cùng sau khi nung E gồm \(\left\{ \begin{array}{l}CuO\\F{e_2}{O_3}\end{array} \right.\)

n_CuO= n_Cu = 0,01 mol (BTNT Cu)

n_Fe2O3 = n_{Fe dư}/2 = 0,01/2 = 0,005 mol (BTNT Fe)

⟹ m = 0,01.80 + 0,005.160 = 1,6 g.

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link