Google
Câu hỏi: Cho 4,88 gam hỗn hợp Mg và Fe vào dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2, thu được chất rắn X gồm ba kim loại và dung dịch Y gồm hai muối. Đun nóng X với dung dịch H2SO4 đặc, dư thu được 2,8 lít khí SO2 (đktc). Cho dung dịch NaOH dư vào Y, lọc lấy kết tủa rồi nung trong không khí, thu được 4,8 gam oxit.
Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng của Fe trong X là:
A. 1,68 gam.
B. 2,80 gam.
C. 1,12 gam.
D. 2,24 gam
Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng của Fe trong X là:
A. 1,68 gam.
B. 2,80 gam.
C. 1,12 gam.
D. 2,24 gam
Phương pháp:
Chất rắn X chứa 3 kim loại $\Rightarrow $ X chứa Ag, Cu, Fe dư
Dung dịch Y gồm 2 muối = Mg(NO3)2 và Fe(NO3)2
Tóm tắt:
$$$\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Mg} \\
\text{Fe} \\
\end{array}+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{AgN}{{\text{O}}_{3}} \\
\text{Cu}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{array} \right. \right.\to $ $ \left\{ \begin{aligned}
& X\left\{ \begin{aligned}
& Ag \\
& Cu \\
& Fedu \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}dacdu}S{{O}_{2}}:0,125+\left\{ \begin{aligned}
& A{{g}^{+}} \\
& C{{u}^{+}} \\
& F{{e}^{3+}} \\
\end{aligned} \right. \\
& Y\left\{ \begin{aligned}
& Mg{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+NaOHdu}\text{Y}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Mg}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\text{Fe}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{array} \right.\xrightarrow[+{{O}_{1}}]{Nung\left( kk \right)}4,8\left( g \right)\left\{ \begin{aligned}
& MgO \\
& F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
Giả sử hỗn hợp đầu có nMg = x và nFe = y (mol) và nFe du = z
Áp dụng bảo toàn nguyên tố, bảo toàn e để lập hệ tìm được x, y, z.
Hướng dẫn giải:
Chất rắn X chứa 3 kim loại $\Rightarrow $ X chứa Ag, Cu, Fe dư
Dung dịch Y gồm 2 muối = Mg(NO3)2 và Fe(NO3)2
Tóm tắt:
$$$\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Mg} \\
\text{Fe} \\
\end{array}+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{AgN}{{\text{O}}_{3}} \\
\text{Cu}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{array} \right. \right.\to $ $ \left\{ \begin{aligned}
& X\left\{ \begin{aligned}
& Ag \\
& Cu \\
& Fedu \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}dacdu}S{{O}_{2}}:0,125+\left\{ \begin{aligned}
& A{{g}^{+}} \\
& C{{u}^{+}} \\
& F{{e}^{3+}} \\
\end{aligned} \right. \\
& Y\left\{ \begin{aligned}
& Mg{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+NaOHdu}\text{Y}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Mg}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\text{Fe}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{array} \right.\xrightarrow[+{{O}_{1}}]{Nung\left( kk \right)}4,8\left( g \right)\left\{ \begin{aligned}
& MgO \\
& F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
Giả sử hỗn hợp đầu có: nMg = x và nFe =y (mol)
$\Rightarrow $ mhỗn hợp = 24x + 56y =4,88 (1)
Đặt nFe dư = z (mol)
- Xét chất rắn sau nung:
Bảo toàn Mg $\Rightarrow $ nMgO = nMg =x (mol)
Bảo toàn Fe $\Rightarrow $ nFe2O3(oxit) = (nFe bd - nFe dư)/2=(y - z)/2 (mol)
$\Rightarrow $ moxit = 40x + 160.(y - Z)/2 = 4,8 (2)
- Xét trạng thái đầu và cuối của các chất, sự thay đổi số oxi hóa là:
Mg0 → Mg+2 +2e S+6 + 2e → S+4
Fe0→Fe+3 + 3e O2 + 4e → 20-2
(Chú ý: O2 là của phản ứng: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3)
$\Rightarrow \text{n}{{\text{o}}_{2}}=\dfrac{1}{4}{{\text{n}}_{\text{Fe}\left( \text{O}{{\text{H}}_{2}} \right)}}=\dfrac{1}{4}\cdot (\text{y}-\text{z})(\text{mol})$
Áp dụng bảo toàn e: 2nMg + 3nFe ban đầu = 2nSO2 + 4nO2
$\Rightarrow $ 2x + 3y = 2.0,125 +4.0,25(y - Z) (3)
Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,04; y= 0,07; z = 0,03
Khối lượng của Fe trong X là: m Fe dư = 0,03.56 = 1,68 gam
Chất rắn X chứa 3 kim loại $\Rightarrow $ X chứa Ag, Cu, Fe dư
Dung dịch Y gồm 2 muối = Mg(NO3)2 và Fe(NO3)2
Tóm tắt:
$$$\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Mg} \\
\text{Fe} \\
\end{array}+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{AgN}{{\text{O}}_{3}} \\
\text{Cu}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{array} \right. \right.\to $ $ \left\{ \begin{aligned}
& X\left\{ \begin{aligned}
& Ag \\
& Cu \\
& Fedu \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}dacdu}S{{O}_{2}}:0,125+\left\{ \begin{aligned}
& A{{g}^{+}} \\
& C{{u}^{+}} \\
& F{{e}^{3+}} \\
\end{aligned} \right. \\
& Y\left\{ \begin{aligned}
& Mg{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+NaOHdu}\text{Y}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Mg}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\text{Fe}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{array} \right.\xrightarrow[+{{O}_{1}}]{Nung\left( kk \right)}4,8\left( g \right)\left\{ \begin{aligned}
& MgO \\
& F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
Giả sử hỗn hợp đầu có nMg = x và nFe = y (mol) và nFe du = z
Áp dụng bảo toàn nguyên tố, bảo toàn e để lập hệ tìm được x, y, z.
Hướng dẫn giải:
Chất rắn X chứa 3 kim loại $\Rightarrow $ X chứa Ag, Cu, Fe dư
Dung dịch Y gồm 2 muối = Mg(NO3)2 và Fe(NO3)2
Tóm tắt:
$$$\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Mg} \\
\text{Fe} \\
\end{array}+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{AgN}{{\text{O}}_{3}} \\
\text{Cu}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{array} \right. \right.\to $ $ \left\{ \begin{aligned}
& X\left\{ \begin{aligned}
& Ag \\
& Cu \\
& Fedu \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}dacdu}S{{O}_{2}}:0,125+\left\{ \begin{aligned}
& A{{g}^{+}} \\
& C{{u}^{+}} \\
& F{{e}^{3+}} \\
\end{aligned} \right. \\
& Y\left\{ \begin{aligned}
& Mg{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+NaOHdu}\text{Y}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Mg}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\text{Fe}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{array} \right.\xrightarrow[+{{O}_{1}}]{Nung\left( kk \right)}4,8\left( g \right)\left\{ \begin{aligned}
& MgO \\
& F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
Giả sử hỗn hợp đầu có: nMg = x và nFe =y (mol)
$\Rightarrow $ mhỗn hợp = 24x + 56y =4,88 (1)
Đặt nFe dư = z (mol)
- Xét chất rắn sau nung:
Bảo toàn Mg $\Rightarrow $ nMgO = nMg =x (mol)
Bảo toàn Fe $\Rightarrow $ nFe2O3(oxit) = (nFe bd - nFe dư)/2=(y - z)/2 (mol)
$\Rightarrow $ moxit = 40x + 160.(y - Z)/2 = 4,8 (2)
- Xét trạng thái đầu và cuối của các chất, sự thay đổi số oxi hóa là:
Mg0 → Mg+2 +2e S+6 + 2e → S+4
Fe0→Fe+3 + 3e O2 + 4e → 20-2
(Chú ý: O2 là của phản ứng: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3)
$\Rightarrow \text{n}{{\text{o}}_{2}}=\dfrac{1}{4}{{\text{n}}_{\text{Fe}\left( \text{O}{{\text{H}}_{2}} \right)}}=\dfrac{1}{4}\cdot (\text{y}-\text{z})(\text{mol})$
Áp dụng bảo toàn e: 2nMg + 3nFe ban đầu = 2nSO2 + 4nO2
$\Rightarrow $ 2x + 3y = 2.0,125 +4.0,25(y - Z) (3)
Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,04; y= 0,07; z = 0,03
Khối lượng của Fe trong X là: m Fe dư = 0,03.56 = 1,68 gam
Đáp án A.