Câu hỏi: Cho m gam Fe vào dung dịch chứa 0,2 mol AgNO3 và 0,1 mol Cu(NO3)2. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 4m gam kim loại. Giá trị của m là:
A. 3,36
B. 5,32
C. 5,60
D. 5,40
A. 3,36
B. 5,32
C. 5,60
D. 5,40
TH0: Nếu Ag+ chưa hết:
${{n}_{A{{g}^{+}}}}$ phản ứng = ${{n}_{Ag}}=\dfrac{4m}{108}\to {{n}_{Fe}}=\dfrac{2m}{108}$
Dễ thấy $\dfrac{56.2m}{108}\ne m$ nên loại.
TH1: Ag+ bị khử hết, Cu2+ chưa phản ứng, tạo muối Fe2+:
${{n}_{Ag}}=0,2\to {{m}_{Ag}}=21,6$
${{n}_{Fe}}=0,1\to {{m}_{Fe}}=5,6$
Dễ thấy $5,6.4>21,6\to $ Loại.
TH2: Ag+ bị khử hết, Cu2+ chưa phản ứng, tạo cả Fe2+ và Fe3+:
${{n}_{A{{g}^{+}}}}=0,2\to {{m}_{Ag}}=21,6$
${{n}_{F{{e}^{2+}}}}=a$ và ${{n}_{Fe_{{}}^{3+}}}=b$
$\to 2a+3b=0,2$
Và $56.\left( a+b \right).4=21,6$
$\to a=\dfrac{5}{56}$ và $b=\dfrac{1}{140}$
$\to m=45\left( a+b \right)=5,4$
TH3: Ag+ bj khử hết, Cu2+ phải phản ứng một phần thì:
$\begin{aligned}
& Fe+C{{u}^{2+}}\to F{{e}^{2+}}+Cu \\
& x.............................x \\
\end{aligned}$
$\to 21,6+64x=56\left( x+0,1 \right).4$
$\to x=-0,0005:$ Loại.
TH4: $A{{g}^{+}},C{{u}^{2+}}$ bị khử hết, Fe có dư (a mol)
$\to 21,6+6,4+56a=4.56.\left( 0,1+0,1+a \right)$
$\to a=-0,1:$ Loại.
${{n}_{A{{g}^{+}}}}$ phản ứng = ${{n}_{Ag}}=\dfrac{4m}{108}\to {{n}_{Fe}}=\dfrac{2m}{108}$
Dễ thấy $\dfrac{56.2m}{108}\ne m$ nên loại.
TH1: Ag+ bị khử hết, Cu2+ chưa phản ứng, tạo muối Fe2+:
${{n}_{Ag}}=0,2\to {{m}_{Ag}}=21,6$
${{n}_{Fe}}=0,1\to {{m}_{Fe}}=5,6$
Dễ thấy $5,6.4>21,6\to $ Loại.
TH2: Ag+ bị khử hết, Cu2+ chưa phản ứng, tạo cả Fe2+ và Fe3+:
${{n}_{A{{g}^{+}}}}=0,2\to {{m}_{Ag}}=21,6$
${{n}_{F{{e}^{2+}}}}=a$ và ${{n}_{Fe_{{}}^{3+}}}=b$
$\to 2a+3b=0,2$
Và $56.\left( a+b \right).4=21,6$
$\to a=\dfrac{5}{56}$ và $b=\dfrac{1}{140}$
$\to m=45\left( a+b \right)=5,4$
TH3: Ag+ bj khử hết, Cu2+ phải phản ứng một phần thì:
$\begin{aligned}
& Fe+C{{u}^{2+}}\to F{{e}^{2+}}+Cu \\
& x.............................x \\
\end{aligned}$
$\to 21,6+64x=56\left( x+0,1 \right).4$
$\to x=-0,0005:$ Loại.
TH4: $A{{g}^{+}},C{{u}^{2+}}$ bị khử hết, Fe có dư (a mol)
$\to 21,6+6,4+56a=4.56.\left( 0,1+0,1+a \right)$
$\to a=-0,1:$ Loại.
Đáp án D.