Google
Câu hỏi: Cho 38,55 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, ZnO và Fe(NO3)2 tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 0,725 mol H2SO4 loãng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa 96,55 gam muối sunfat trung hòa và 3,92 lít (đktc) khí Z gồm hai khí trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Biết tỉ khối của Z so với H2 là 9. Phần trăm số mol của Mg trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 25
B. 15
C. 40
D. 30
A. 25
B. 15
C. 40
D. 30
Phương pháp:
$X\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Al \\
& ZnO \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[0,725mol]{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}\left\{ \begin{aligned}
& ddY:96,55 gammuoi \\
& \uparrow Z:\left\{ \begin{aligned}
& V=3,92 \\
& {{d}_{Z/{{H}_{2}}}}=9 \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
- Biện luận các chất trong hỗn hợp khí Z
Công thức tính nhanh trong bài toán hỗn hợp chất + HNO3:
nH+ = 2nNO2 + 4nNO+10nN2O + 12nN2 + 10nNH4 + 2nO + 2nH2
- Bảo toàn nguyên tố, Bảo toàn khối lượng, bảo toàn e.
Hướng dẫn giải:
$X\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Al \\
& ZnO \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[0,725mol]{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}\left\{ \begin{aligned}
& ddY:96,55 gammuoi \\
& \uparrow Z:\left\{ \begin{aligned}
& V=3,92 \\
& {{d}_{Z/{{H}_{2}}}}=9 \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
- Xét khí Z: nz = 3,92: 22,4 = 0,175 mol
MZ = 9.2 = 18g. Vì có 1 khí hóa nâu ngoài không khí → khí đó là NO và khí còn lại là H2
$\Rightarrow $ nNO+ nH2 = 0,175 mol và mz = 30nNO + 2nH2 = 18.0,175 = 3,15g
$\Rightarrow $ nNO = 0,1; nh2 = 0,075 mol
- Bảo toàn khối lượng: mX + mH2SO4 = mmuối + mX + mH2O
$\Rightarrow $ mH2O = 38,55 +0,725.98 - 3,15 - 96,55 = 9,9g $\Rightarrow $ nH20= 0,55 mol
Bảo toàn nguyên tố H: 2nH2SO4 = 4nNH4 + 2nH2 + 2nH2O + 2.0,725 = 4nNH4 + 2.0,075 +2.0,55
$\Rightarrow $ nNH4 = 0,05 mol
4H+ + NO3- + 3e → 2H2O + NO
2H+ +2e → H2
10H+ NO3- + 8e → 3H2O + NH4+
2H+ + O2- → H2O
Bảo toàn H có: nH+ pư = 4nNO + 2nH2 + 2nO(X) + 10nNH4
$\Rightarrow $ nO(X) = 0,2 mol = nZnO (Bảo toàn nguyên tố Oxi)
- Bảo toàn Nito: nNO + nNH4 = 2nFe(NO3)2= nFe(NO3)2= 0,075 mol
- Ta có: mX = mAl + mMg + mZnO + mFe(NO3)2 = 24nMg + 27nAl = 8,85g
Và: n = 3nA1+ 2nMg = 2nH2 + 8nNH4 + 3nNO=0,85 mol
(Vì có H nên H+ dư phản ứng với kim loại 2 chỉ có Fe2+ trong dung dịch)
$\Rightarrow $ nAl = 0,15; nMg = 0,2 mol =%Mg = 12,45% gần nhất với 15%
$X\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Al \\
& ZnO \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[0,725mol]{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}\left\{ \begin{aligned}
& ddY:96,55 gammuoi \\
& \uparrow Z:\left\{ \begin{aligned}
& V=3,92 \\
& {{d}_{Z/{{H}_{2}}}}=9 \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
- Biện luận các chất trong hỗn hợp khí Z
Công thức tính nhanh trong bài toán hỗn hợp chất + HNO3:
nH+ = 2nNO2 + 4nNO+10nN2O + 12nN2 + 10nNH4 + 2nO + 2nH2
- Bảo toàn nguyên tố, Bảo toàn khối lượng, bảo toàn e.
Hướng dẫn giải:
$X\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Al \\
& ZnO \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[0,725mol]{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}\left\{ \begin{aligned}
& ddY:96,55 gammuoi \\
& \uparrow Z:\left\{ \begin{aligned}
& V=3,92 \\
& {{d}_{Z/{{H}_{2}}}}=9 \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
- Xét khí Z: nz = 3,92: 22,4 = 0,175 mol
MZ = 9.2 = 18g. Vì có 1 khí hóa nâu ngoài không khí → khí đó là NO và khí còn lại là H2
$\Rightarrow $ nNO+ nH2 = 0,175 mol và mz = 30nNO + 2nH2 = 18.0,175 = 3,15g
$\Rightarrow $ nNO = 0,1; nh2 = 0,075 mol
- Bảo toàn khối lượng: mX + mH2SO4 = mmuối + mX + mH2O
$\Rightarrow $ mH2O = 38,55 +0,725.98 - 3,15 - 96,55 = 9,9g $\Rightarrow $ nH20= 0,55 mol
Bảo toàn nguyên tố H: 2nH2SO4 = 4nNH4 + 2nH2 + 2nH2O + 2.0,725 = 4nNH4 + 2.0,075 +2.0,55
$\Rightarrow $ nNH4 = 0,05 mol
4H+ + NO3- + 3e → 2H2O + NO
2H+ +2e → H2
10H+ NO3- + 8e → 3H2O + NH4+
2H+ + O2- → H2O
Bảo toàn H có: nH+ pư = 4nNO + 2nH2 + 2nO(X) + 10nNH4
$\Rightarrow $ nO(X) = 0,2 mol = nZnO (Bảo toàn nguyên tố Oxi)
- Bảo toàn Nito: nNO + nNH4 = 2nFe(NO3)2= nFe(NO3)2= 0,075 mol
- Ta có: mX = mAl + mMg + mZnO + mFe(NO3)2 = 24nMg + 27nAl = 8,85g
Và: n = 3nA1+ 2nMg = 2nH2 + 8nNH4 + 3nNO=0,85 mol
(Vì có H nên H+ dư phản ứng với kim loại 2 chỉ có Fe2+ trong dung dịch)
$\Rightarrow $ nAl = 0,15; nMg = 0,2 mol =%Mg = 12,45% gần nhất với 15%
Đáp án B.