Hòa tan hết 23,18 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Fe(NO3)3 vào dung dịch chứa 0,46 mol H2SO4 loãng và 0,01

Câu hỏi số 681912:

Vận dụng

Hòa tan hết 23,18 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Fe(NO₃)₃ vào dung dịch chứa 0,46 mol H₂SO₄ loãng và 0,01 mol NaNO₃, thu được dung dịch Y (chứa 58,45 gam chất tan gồm hỗn hợp muối trung hòa) và 2,92 gam hỗn hợp khí Z. Cho Y phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 0,91 mol NaOH, thu được 29,18 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Fe(NO₃)₃ trong X là

A. 46,98%.

B. 41,76%.

C. 52,20%.

D. 38,83%.

Đáp án đúng là: C

Phương pháp giải

\(58,45g{\rm{ dd Y}}\left\{ \begin{array}{l}{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}{\rm{,F}}{{\rm{e}}^{3 + }}{\rm{,M}}{{\rm{g}}^{2 + }},{\rm{NH}}_4^ + \\{\rm{SO}}_4^{2 - }\end{array} \right. + {\rm{NaOH (0}}{\rm{,91 mol)}} \to {\rm{29}}{\rm{,18g}} \downarrow {\rm{ + dd T}}\left\{ \begin{array}{l}{\rm{N}}{{\rm{a}}^ + }:0,92{\rm{ mol}}\\{\rm{SO}}_4^{2 - }:0,46{\rm{ mol}}\end{array} \right.\)

Bảo toàn điện tích dung dịch T: \({{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}^ + }}} = 2{{\rm{n}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}}\)để chứng minh trong dung dịch T không còn \({\rm{NO}}_3^ - \).

m_muối = m_ion + \({{\rm{m}}_{{\rm{NH}}_4^ + }} + {{\rm{m}}_{{\rm{NO}}_3^ - }} + {{\rm{m}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}}\)

\({{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }( \downarrow )}} = {{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} - {{\rm{n}}_{{\rm{NH}}_4^ + }}\)

m_X = m_Mg+ m_Fe + \({{\rm{m}}_{{\rm{NO}}_3^ - }}\)

Giải chi tiết

\({\rm{23}}{\rm{,18 hh X}}\left\{ \begin{array}{l}{\rm{Fe}}\\{\rm{Mg}}\\{\rm{Fe(N}}{{\rm{O}}_3}{)_3}\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}{{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}:0,46{\rm{ mol}}\\{\rm{NaN}}{{\rm{O}}_3}:0,01{\rm{ mol}}\end{array} \right. \to 58,45g{\rm{ dd Y}}\left\{ \begin{array}{l}{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}{\rm{,F}}{{\rm{e}}^{3 + }}{\rm{,M}}{{\rm{g}}^{2 + }},{\rm{NH}}_4^ + \\{\rm{SO}}_4^{2 - }\end{array} \right. + 2,92{\rm{g hh Z}}\)

Bảo toàn điện tích của dung dịch T: \({{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}^ + }}} = 2{{\rm{n}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}}\)(vì 0,92 = 0,46.2) nên trong dung dịch T không còn \({\rm{NO}}_3^ - \).

Gọi tổng khối lượng của các ion Fe²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺là x; của \({\rm{NH}}_4^ + \) là y.

m_muối = x + 18y + 0,01.23 + 0,46.96 = 58,45 (g)

\( \Rightarrow \) x + 18y = 14,06 (g)(1)

\({{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }( \downarrow )}} = {{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} - {{\rm{n}}_{{\rm{NH}}_4^ + }} = 0,91 - {\rm{y (mol)}}\)

\({{\rm{m}}_ \downarrow } = {{\rm{m}}_{{\rm{ion}}}} + {{\rm{m}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }( \downarrow )}} = {\rm{x}} + (0,91 - {\rm{y)}}{\rm{.17 = 29}}{\rm{,18 (g)}}\)

\( \Rightarrow \) x – 17y = 13,71(2)

Từ (1), (2) \( \Rightarrow \) x = 13,88 (g); y = 0,01 (mol).

m_X = m_Mg+ m_Fe + \({{\rm{m}}_{{\rm{NO}}_3^ - }}\)

\( \Rightarrow \) \({{\rm{m}}_{{\rm{NO}}_3^ - }}\)= m_X – (m_Mg+ m_Fe) = 23,18 – 13,88 = 9,3 (g)

\( \Rightarrow \) \({{\rm{n}}_{{\rm{NO}}_3^ - }}\)= 0,15 (mol)

\( \Rightarrow \) \({{\rm{n}}_{{\rm{Fe(N}}{{\rm{O}}_3}{)_3}}} = \dfrac{1}{3}{{\rm{n}}_{{\rm{NO}}_3^ - }} = 0,05{\rm{ (mol)}}\)

% Fe(NO₃)₃ = \(\dfrac{{0,05.242}}{{23,18}}.100\% = 52,20\% \)

Xem lời giải

Câu hỏi:681912

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.