Cho m gam hỗn X gồm Fe và Al tan hoàn toàn trong 1,2 lít dung dịch HCl 1M (dư), thu được dung dịch Y và thoát ra 10,752 lít H₂ (đktc). Mặt khác cho m gam hỗn hợp X vào dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, dư, khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 14,112 lít SO₂ (đktc, sản phẩm khử duy nhất của S⁺⁶). Thêm 0,1 mol NaNO₃ vào dung dịch Y, khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Z và thoát ra V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵). Khối lượng muối có trong Z là:

Đáp án B

Phương pháp giải:

*TN1: Fe và Al phản ứng với HCl dư tạo Fe²⁺ và Al³⁺:

Bảo toàn e ta có: 2n_Fe + 3n_Al = 2n_H2 (1)

*TN2: Fe và Al phản ứng với H₂SO₄ đặc nóng dư tạo Fe³⁺ và Al³⁺:

Bảo toàn e ta có: 3n_Fe + 3n_Al = 2n_SO2 (2)

Từ (1) và (2) suy ra n_Fe và n_Al.

Xác định thành phần của dd Y.

Khi cho NaNO₃ vào Y: 3Fe²⁺ + 4H⁺ + NO₃^- → 3Fe³⁺ + NO + 2H₂O

Tính theo PT ion xác định được thành phần dung dịch Z.

Giải chi tiết:

*TN1: Fe và Al phản ứng với HCl dư tạo Fe²⁺ và Al³⁺ sinh ra n_H2 = 0,48 mol

Bảo toàn e ta có: 2n_Fe + 3n_Al = 2n_H2 = 0,96 (1)

n_{HCl pư} = 2n_H2 = 0,96 mol ⟹ n_{HCl dư} = 1,2 - 0,96 = 0,24 mol

*TN2: Fe và Al phản ứng với H₂SO₄ đặc nóng dư tạo Fe³⁺ và Al³⁺ thu được n_SO2 = 0,63 mol

Bảo toàn e ta có: 3n_Fe + 3n_Al = 2n_SO2 = 1,26 (2)

Từ (1) và (2) suy ra n_Fe = 0,3 và n_Al = 0,12

Vậy Y gồm: Fe²⁺ (0,3 mol); Al³⁺ (0,12 mol); H⁺ (0,24); Cl^- (1,2)

Khi cho 0,1 mol NaNO₃ vào Y:

3Fe²⁺ + 4H⁺ + NO₃^- → 3Fe³⁺ + NO + 2H₂O

0,18 ← 0,24 → 0,06 → 0,18

Vậy Z gồm:

 Fe³⁺: 0,18 mol

 Fe²⁺: 0,3 - 0,18 = 0,12 mol

 Al³⁺: 0,12 mol

 Na⁺: 0,1

 Cl^-: 1,2 mol

 NO₃^-: 0,1 - 0,06 = 0,04 mol

⟹ m _muối = ∑m _ion = 67,42 gam.