Câu hỏi: Cho 9,2 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch hỗn hợp AgNO3 và Cu(NO3)2, thu được chất rắn Y (gồm ba kim loại) và dung dịch Z. Hòa tan hết Y bằng dung dịch H2SO4 (đặc, nóng, dư), thu được 6,384 lít khí SO2 (sản phẩm khử của $\overset{+6}{\mathop{S}} $, 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 8,4 gam hỗn hợp rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe trong X là
A. 79,13%.
B. 28,00%.
C. 70,00%.
D. 60,87%.
A. 79,13%.
B. 28,00%.
C. 70,00%.
D. 60,87%.
${{n}_{S{{O}_{2}}}}=0,285 mol$
Thứ tự trong dãy hoạt động hóa học: $\dfrac{M{{g}^{2+}}}{Mg};\dfrac{F{{e}^{2+}}}{Fe};\dfrac{C{{u}^{2+}}}{Cu};\dfrac{A{{g}^{+}}}{Ag}$
Chất rắn Y gồm ba kim loại, theo thứ tự hình thành kim loại $\to $ Y gồm Ag, Cu và Fe dư.
Dung dịch X gồm $M{{g}^{2+}}$ và $F{{e}^{2+}}$.
Gọi số mol của Mg, Fe phản ứng, Fe dư lần lượt là x, y, z mol
$\to 24x+56y+56z=9,2 (1)$
Quá trình: $X\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Fe \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{AgN{{O}_{3}},Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}}}\left\{ \begin{aligned}
& Z:Mg{{(N{{O}_{3}})}_{2}},Fe{{(N{{O}_{3}})}_{2}}\xrightarrow{+NaOH}T\left\{ \begin{aligned}
& Mg{{(OH)}_{2}} \\
& Fe{{(OH)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{{{O}_{2}},{{t}^{o}}}\left\{ \begin{aligned}
& MgO \\
& F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right. \\
& Y:Ag,Cu,Fe \text{d }\xrightarrow{+{{H}_{2}}S{{O}_{4}} \text{c,}{{\text{t}}^{o}}}S{{O}_{2}} \\
\end{aligned} \right.$
Bảo toàn electron: $2{{n}_{Mg}}+2{{n}_{Fe p}}={{n}_{Ag}}+2{{n}_{Cu}}$
Bảo toàn electron: ${{n}_{Ag}}+2{{n}_{Cu}}+3{{n}_{Fe\text{ d}}}=2{{n}_{S{{O}_{2}}}}=0,57 mol$
$\Leftrightarrow 2x+2y+3z=0,57 (2)$
Bảo toàn nguyên tố Mg và Fe: $\left\{\begin{array}{l}\mathrm{n}_{\mathrm{MgO}}=\mathrm{n}_{\mathrm{Mg}(\mathrm{OH})_{2}}=\mathrm{n}_{\mathrm{Mg}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2}}=\mathrm{n}_{\mathrm{Mg}}=\mathrm{x} \mathrm{mol} \\ \mathrm{n}_{\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}}=\dfrac{1}{2} \mathrm{n}_{\mathrm{Fe}(\mathrm{OH})_{2}}=\dfrac{1}{2} \mathrm{n}_{\mathrm{Fe}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2}} \dfrac{1}{2} \mathrm{n}_{\mathrm{Fepu}}=0,5 \mathrm{ymol}\end{array}\right.$
Khối lượng chất rắn được thu sau khi nung T: ${{m}_{MgO}}+{{m}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=8,4 gam\Leftrightarrow 40x+0,5y.160=8,4 (3)$
Từ (1), (2), (3) suy ra: $x=0,15 ; y=0,03 ; z=0,07$
$\to \%{{m}_{Fe}}=\dfrac{{{m}_{Fe}}}{{{m}_{X}}}.100\%=\dfrac{(0,03+0,07).56}{9,2}.100\%\approx 60,87\%$
Thứ tự trong dãy hoạt động hóa học: $\dfrac{M{{g}^{2+}}}{Mg};\dfrac{F{{e}^{2+}}}{Fe};\dfrac{C{{u}^{2+}}}{Cu};\dfrac{A{{g}^{+}}}{Ag}$
Chất rắn Y gồm ba kim loại, theo thứ tự hình thành kim loại $\to $ Y gồm Ag, Cu và Fe dư.
Dung dịch X gồm $M{{g}^{2+}}$ và $F{{e}^{2+}}$.
Gọi số mol của Mg, Fe phản ứng, Fe dư lần lượt là x, y, z mol
$\to 24x+56y+56z=9,2 (1)$
Quá trình: $X\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Fe \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{AgN{{O}_{3}},Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}}}\left\{ \begin{aligned}
& Z:Mg{{(N{{O}_{3}})}_{2}},Fe{{(N{{O}_{3}})}_{2}}\xrightarrow{+NaOH}T\left\{ \begin{aligned}
& Mg{{(OH)}_{2}} \\
& Fe{{(OH)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{{{O}_{2}},{{t}^{o}}}\left\{ \begin{aligned}
& MgO \\
& F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right. \\
& Y:Ag,Cu,Fe \text{d }\xrightarrow{+{{H}_{2}}S{{O}_{4}} \text{c,}{{\text{t}}^{o}}}S{{O}_{2}} \\
\end{aligned} \right.$
Bảo toàn electron: $2{{n}_{Mg}}+2{{n}_{Fe p}}={{n}_{Ag}}+2{{n}_{Cu}}$
Bảo toàn electron: ${{n}_{Ag}}+2{{n}_{Cu}}+3{{n}_{Fe\text{ d}}}=2{{n}_{S{{O}_{2}}}}=0,57 mol$
$\Leftrightarrow 2x+2y+3z=0,57 (2)$
Bảo toàn nguyên tố Mg và Fe: $\left\{\begin{array}{l}\mathrm{n}_{\mathrm{MgO}}=\mathrm{n}_{\mathrm{Mg}(\mathrm{OH})_{2}}=\mathrm{n}_{\mathrm{Mg}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2}}=\mathrm{n}_{\mathrm{Mg}}=\mathrm{x} \mathrm{mol} \\ \mathrm{n}_{\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}}=\dfrac{1}{2} \mathrm{n}_{\mathrm{Fe}(\mathrm{OH})_{2}}=\dfrac{1}{2} \mathrm{n}_{\mathrm{Fe}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2}} \dfrac{1}{2} \mathrm{n}_{\mathrm{Fepu}}=0,5 \mathrm{ymol}\end{array}\right.$
Khối lượng chất rắn được thu sau khi nung T: ${{m}_{MgO}}+{{m}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=8,4 gam\Leftrightarrow 40x+0,5y.160=8,4 (3)$
Từ (1), (2), (3) suy ra: $x=0,15 ; y=0,03 ; z=0,07$
$\to \%{{m}_{Fe}}=\dfrac{{{m}_{Fe}}}{{{m}_{X}}}.100\%=\dfrac{(0,03+0,07).56}{9,2}.100\%\approx 60,87\%$
Đáp án D.