Google
Câu hỏi: Cho 4,6 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2, thu được chất rắn Y (gồm b kim loại) và dung dịch Z. Hòa tan hết Y bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư, thu được 3,192 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất của S+6, ở đktc). Cho dung dịch NaOH dư vào Z, thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 4,2 gam hỗn hợp rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm so mol của Fe trong X là
A. 40%.
B. 60%.
C. 25%.
D. 12%.
A. 40%.
B. 60%.
C. 25%.
D. 12%.
Theo thứ tự xuất hiện kim loại thì chất rắn Y gồm ba kim loại là Ag, Cu, Fe.
Ta có quá trình: $\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Fe \\
\end{aligned} \right.}_{4,6 gam}+\left\{ \begin{aligned}
& AgN{{O}_{3}} \\
& Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\to \left\langle \begin{aligned}
& Y\left\{ \begin{aligned}
& Ag \\
& Cu \\
& Fe \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[{}]{{{H}_{2}}S{{O}_{4}} dac,nong}\underbrace{S{{O}_{2}}}_{0,1425 mol} \\
& Z\left\{ \begin{aligned}
& Mg{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[{}]{NaOH du}\left\{ \begin{aligned}
& Mg{{\left( OH \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( OH \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[{}]{{{O}_{2}},t{}^\circ }\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& MgO \\
& F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.}_{4,2 gam} \\
\end{aligned} \right.$
Gọi số mol Mg, Fe phản ứng, Fe dư lần lượt là a, b, c mol.
$\to 24a+56b+56c=4,6$ $\left( * \right)$
Bảo toàn electron cho quá trình X vào dung dịch hỗn hợp AgNO3 và Cu(NO3)2:
${{n}_{Ag\left( Y \right)}}+2{{n}_{Cu\left( Y \right)}}=2a+2b$
Bảo toàn electron cho quá trình Y vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng: ${{n}_{Ag\left( Y \right)}}+2{{n}_{Cu\left( Y \right)}}=3{{n}_{Fe\left( Y \right)}}=2{{n}_{S{{O}_{2}}}}$
$\to 2a+2b+3c=0,285$ $\left( ** \right)$
Bảo toàn nguyên tố Mg, Fe $\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{MgO}}={{n}_{Mg}}=a mol \\
& {{n}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=\dfrac{1}{2}{{n}_{Fe phan\_ung}}=0,5b mol \\
\end{aligned} \right.\to 40a+80b=4,2 $ $ \left( *** \right)$
Từ $\left( * \right)$, $\left( ** \right)$, $\left( *** \right)$ suy ra: $a=0,075$ ; $b=0,015$ ; $c=0,035$
Phần trăm số mol của Fe trong X: $\%{{n}_{Fe}}=\dfrac{0,015+0,035}{0,075+0,015+0,035}.100\%=40\%$
Ta có quá trình: $\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Fe \\
\end{aligned} \right.}_{4,6 gam}+\left\{ \begin{aligned}
& AgN{{O}_{3}} \\
& Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\to \left\langle \begin{aligned}
& Y\left\{ \begin{aligned}
& Ag \\
& Cu \\
& Fe \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[{}]{{{H}_{2}}S{{O}_{4}} dac,nong}\underbrace{S{{O}_{2}}}_{0,1425 mol} \\
& Z\left\{ \begin{aligned}
& Mg{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[{}]{NaOH du}\left\{ \begin{aligned}
& Mg{{\left( OH \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( OH \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[{}]{{{O}_{2}},t{}^\circ }\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& MgO \\
& F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.}_{4,2 gam} \\
\end{aligned} \right.$
Gọi số mol Mg, Fe phản ứng, Fe dư lần lượt là a, b, c mol.
$\to 24a+56b+56c=4,6$ $\left( * \right)$
Bảo toàn electron cho quá trình X vào dung dịch hỗn hợp AgNO3 và Cu(NO3)2:
${{n}_{Ag\left( Y \right)}}+2{{n}_{Cu\left( Y \right)}}=2a+2b$
Bảo toàn electron cho quá trình Y vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng: ${{n}_{Ag\left( Y \right)}}+2{{n}_{Cu\left( Y \right)}}=3{{n}_{Fe\left( Y \right)}}=2{{n}_{S{{O}_{2}}}}$
$\to 2a+2b+3c=0,285$ $\left( ** \right)$
Bảo toàn nguyên tố Mg, Fe $\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{MgO}}={{n}_{Mg}}=a mol \\
& {{n}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=\dfrac{1}{2}{{n}_{Fe phan\_ung}}=0,5b mol \\
\end{aligned} \right.\to 40a+80b=4,2 $ $ \left( *** \right)$
Từ $\left( * \right)$, $\left( ** \right)$, $\left( *** \right)$ suy ra: $a=0,075$ ; $b=0,015$ ; $c=0,035$
Phần trăm số mol của Fe trong X: $\%{{n}_{Fe}}=\dfrac{0,015+0,035}{0,075+0,015+0,035}.100\%=40\%$
Đáp án A.