Câu hỏi:

08/04/2022 671

Hòa tan hết 28,16 gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Fe3O4và FeCO3vào dung dịch chứa H2SO4và NaNO3, thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y (gồm CO2, NO, N2, H2) có khối lượng 5,14 gam và dung dịch Z chỉ chứa các muối trung hòa. Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,285 mol NaOH, thu được 43,34 gam kết tủa và 0,56 lít khí (đktc). Mặt khác, cho dung dịch Z tác dụng với lượng dư dung dịch BaClthu được 166,595 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Mg trong X là

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Khi cho dung dịch Z tác dụng với BaCl2dư thì kết tủa thu được là BaSO4

\[ \to {n_{BaS{O_4}}} = \frac{{166,595}}{{233}} = 0,715\,\,mol\]

Bảo toàn gốc \[SO_4^{2 - } \to {n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,715\,\,mol\]

Khi cho Z tác dụng với NaOH vừa đủ thu được khí là NH3

\[{n_{N{H_3}}} = \frac{{0,56}}{{22,4}} = 0,025\,\,mol \to {n_{NH_4^ + }} = 0,025\,\,mol\]

Bảo toàn điện tích cho dung dịch Z:

\[2{n_{M{g^{2 + }}}} + 2{n_{F{e^{2 + }}}} + 3{n_{F{e^{3 + }}}} + {n_{NH_4^ + }} + {n_{N{a^ + }}} = 2{n_{SO_4^{2 - }}}\]

Mà \[{n_{NaOH}} = 2{n_{M{g^{2 + }}}} + 2{n_{F{e^{2 + }}}} + 3{n_{F{e^{3 + }}}} + {n_{NH_4^ + }} = 1,285\,\,mol\]

\[ \to 1,285 + {n_{N{a^ + }}} = 2.0,715 \to {n_{N{a^ + }}} = 0,145mol\]

Ta có:

\[{n_{O{H^ - }{\kern 1pt} {\kern 1pt} (trong{\kern 1pt} {\kern 1pt} hidroxit)}} + {n_{NH_4^ + }} = {n_{NaOH}} \to {n_{O{H^ - }{\kern 1pt} {\kern 1pt} (trong{\kern 1pt} {\kern 1pt} hidroxit)}} = 1,285 - 0,025 = 1,26\,\,mol\]

Bảo toàn khối lượng:

\[{m_{Fe}} + {m_{Mg}} + {m_{O{H^ - }{\kern 1pt} {\kern 1pt} (trong{\kern 1pt} {\kern 1pt} hidroxit)}} = 43,34 \to {m_{Fe}} + {m_{Mg}} + 1,26.17 = 43,34\]

\[ \to {m_{Fe}} + {m_{Mg}} = 21,92g\]

Bảo toàn khối lượng cho dung dịch Z:

\[{m_{Mg}} + {m_{Fe}} + {m_{Na}} + {m_{NH_4^ + }} + {m_{SO_4^{2 - }}} = 21,92 + 0,145.23 + 0,025.18 + 0,715.96 = 94,345g\]

Bảo toàn khối lượng cho phản ứng:

\[{m_X} + {m_{{H_2}S{O_4}}} + {m_{NaN{O_3}}} = {m_Z} + {m_Y} + {m_{{H_2}O}}\]

\[ \to 28,16 + 0,715.98 + 0,145.85 = 94,345 + 5,14 + {m_{{H_2}O}}\]

\[ \to {m_{{H_2}O}} = 14,07g \to {n_{{H_2}O}} = 0,615\,\,mol\]

Bảo toàn nguyên tố H :\[2{n_{{H_2}S{O_4}}} = 2{n_{{H_2}}} + 4{n_{NH_4^ + }} + 2{n_{{H_2}O}}\]

\[ \to 2.0,715 = 2{n_{{H_2}}} + 4.0,025 + 2.0,615 \to {n_{{H_2}}} = 0,05\,\,mol\]

Đặt số mol của CO2, NO và N2lần lượt là x, y, z

\[ \to x + y + z + 0,05 = 0,2 \to x + y + z = 0,15\](*)

Tổng khối lượng Y là 5,14 \[ \to 44x + 30y + 28z + 0,05.2 = 5,14\]

\[ \to 44x + 30y + 28z = 5,04\](**)

Bảo toàn nguyên tố N :

\[{n_{NaN{O_3}}} = {n_{NO}} + 2{n_{{N_2}}} + {n_{NH_4^ + }} \to 0,145 = y + 2z + 0,025\]

\[ \to y + 2z = 0,12\](***)

Từ (*), (**) và (***) → x = 0,04; y = 0,01; z = 0,04

\[ \to {n_{FeC{O_3}}} = 0,04\,\,mol\]

Gọi số mol của Mg và Fe3O4lần lượt là a và b

\[ \to 24a + 232b + 116.0,04 = 28,16 \to 24a + 232b = 23,52\](1)

Vì tổng khối lượng của Mg và Fe trong hỗn hợp X là 21,92g

\[ \to 24a + 56.(3b + 0,04) = 21,92 \to 24a + 168b = 19,68\](2)

Từ (1) và (2) → a = 0,4; b = 0,06

\[ \to {\rm{\% }}{m_{Mg}} = \frac{{0.4.24}}{{28,16}}.100{\rm{\% }} = 34,09{\rm{\% }}\]

Đáp án cần chọn là: A

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Bước 1: Tính ne cho

Bảo toàn e: ne cho= ne nhận= 3.nNO+ nNO2= 3.0,01 + 0,04 = 0,07 mol

Bước 2: Tính mmuối

- n

NO3 (trong muối)= ne cho= 0,07 mol

⟹ mNO3= 62.0,07 = 4,34 gam

- mmuối= mkim loại+ mNO3= 1,35 + 4,34 = 5,69 gam

Đáp án cần chọn là: C

Lời giải

nMg= 0,28 mol;  nMgO= 0,02 mol

MgO tác dụng với HNO3không sinh ra sản phẩm khử vì đã đạt số oxi hóa tối đa

Ta có: nMg(NO3)2= nMg+ nMgO= 0,28 + 0,02 = 0,3 mol =>mMg(NO3)2= 44,4 gam < 46

=>muối khan chứa Mg(NO3)2và NH4NO3

=>nNH4NO3= 0,02 mol

Quá trình cho – nhận e:

\[\begin{array}{*{20}{c}}{}&{\mathop M\limits^0 \,g \to \mathop {Mg}\limits^{ + 2} \,\, + \,2e{\rm{\;\;\;\;\;\;}}\,\,\,{\rm{\;\;}}\mathop N\limits^{ + 5} \,\,\, + {\rm{\;n}}e \to X}\\{}&{\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\mathop N\limits^{ + 5} \,\,\, + {\rm{\;8}}e \to \mathop {\,N}\limits^{ - 3} \,{H_4}}\end{array}\]

Bảo toàn e: 2.nMg= n.nX+ 8.nNH4NO3=>2.0,28 = 0,04.n + 8.0,02  =>n = 10

=>X là N2

Đáp án cần chọn là: B

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP