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.

Tham Gia Group 2K10 Ôn Thi Vào Lớp 10 Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 & lộ trình Up 10! trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách (Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều), theo lộ trình 3: Nền Tảng, Luyện Thi, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.