Câu hỏi: Cho 11,85 gam hỗn hợp kim loại X gồm Mg, Al tác dụng với 200 ml dung dịch CuSO4 2M, sau phản ứng hoàn toàn thu được 29,65 gam chất rắn không tan. Phần trăm khối lượng Al trong X là
A. 82,56%.
B. 69,23%.
C. 45,57%.
D. 79,75%.
A. 82,56%.
B. 69,23%.
C. 45,57%.
D. 79,75%.
Phương pháp giải:
- So sánh thấy mCu max < mchất rắn đề bài ⟹ Kim loại còn dư, muối CuSO4 hết.
- Ta xét 2 trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: Mg dư, Al chưa phản ứng
+ Trường hợp 2: Mg hết, Al dư
Giải chi tiết:
nCuSO4 = 0,2.2 = 0,4 mol.
mCu max = 0,4.64 = 25,6 gam < mchất rắn đề bài ⟹ Kim loại còn dư, muối CuSO4 hết.
Giả sử hỗn hợp đầu chứa $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Mg:a\left( mol \right) \\
Al:b\left( mol \right) \\
\end{array} \right.$ ⟹ 24a + 27b = 11,85 (1)
Trường hợp 1: Mg dư, Al chưa phản ứng
Áp dụng bảo toàn e: 2nMg(pư) = 2nCu ⟹ nMg(pư) = nCu = 0,4 mol.
Chất rắn chứa $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
M{{g}_{du}}:a-0,4 \\
Al:b \\
Cu:0,4 \\
\end{array} \right.$ ⟹ mchất rắn = 24.(a - 0,4) + 27b + 64.0,4 = 29,65 (2)
Giải (1), (2) thấy vô nghiệm.
Trường hợp 2: Mg hết, Al dư
Áp dụng bảo toàn e: 2nMg + 3nAl(pư) = 2nCu
⟹ 2a + 3nAl(pư) = 2.0,4
⟹ nAl(pư) = $\dfrac{0,8-2\text{a}}{3}$ (mol)
Chất rắn chứa $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
A{{l}_{du}}:b-\dfrac{0,8-2\text{a}}{3} \\
Cu:0,4 \\
\end{array} \right. $ ⟹ mchất rắn = 27. $ \left( b-\dfrac{0,8-2\text{a}}{3} \right)$ + 64.0,4 = 29,65 (3)
Giải (1), (3) được a = 0,1; b = 0,35.
⟹ %mAl = $\dfrac{0,35.27}{11,85}.100%$ = 79,75%.
- So sánh thấy mCu max < mchất rắn đề bài ⟹ Kim loại còn dư, muối CuSO4 hết.
- Ta xét 2 trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: Mg dư, Al chưa phản ứng
+ Trường hợp 2: Mg hết, Al dư
Giải chi tiết:
nCuSO4 = 0,2.2 = 0,4 mol.
mCu max = 0,4.64 = 25,6 gam < mchất rắn đề bài ⟹ Kim loại còn dư, muối CuSO4 hết.
Giả sử hỗn hợp đầu chứa $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Mg:a\left( mol \right) \\
Al:b\left( mol \right) \\
\end{array} \right.$ ⟹ 24a + 27b = 11,85 (1)
Trường hợp 1: Mg dư, Al chưa phản ứng
Áp dụng bảo toàn e: 2nMg(pư) = 2nCu ⟹ nMg(pư) = nCu = 0,4 mol.
Chất rắn chứa $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
M{{g}_{du}}:a-0,4 \\
Al:b \\
Cu:0,4 \\
\end{array} \right.$ ⟹ mchất rắn = 24.(a - 0,4) + 27b + 64.0,4 = 29,65 (2)
Giải (1), (2) thấy vô nghiệm.
Trường hợp 2: Mg hết, Al dư
Áp dụng bảo toàn e: 2nMg + 3nAl(pư) = 2nCu
⟹ 2a + 3nAl(pư) = 2.0,4
⟹ nAl(pư) = $\dfrac{0,8-2\text{a}}{3}$ (mol)
Chất rắn chứa $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
A{{l}_{du}}:b-\dfrac{0,8-2\text{a}}{3} \\
Cu:0,4 \\
\end{array} \right. $ ⟹ mchất rắn = 27. $ \left( b-\dfrac{0,8-2\text{a}}{3} \right)$ + 64.0,4 = 29,65 (3)
Giải (1), (3) được a = 0,1; b = 0,35.
⟹ %mAl = $\dfrac{0,35.27}{11,85}.100%$ = 79,75%.
Đáp án D.