Google
Câu hỏi: Cho m gam X gồm Mg, Fe tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được dung dịch A chỉ chứa các muối và 1,792 lít ĐKTC hỗn hợp X gồm N2, NO, N2O, NO2 trong đó N2 và NO2 có % thể tích bằng nhau có tỉ khối của Z so với heli bằng 8,375 (không còn sản phẩm khử nào khác). Điện phân dung dịch A đến khi catot bắt đầu có kim loại bám thì dùng điện phân, thể tích khí thu được ở anot 0,224 lít đktc. Nếu cho m gam X vào dung dịch E chứa FeCl3 0,8M và CuCl2 0,6M thì thu được dung dịch Y và 7,52 gam rắn gồm 2 kim loại. Cho dung dịch AgNO3 dư vào Y thu được 29,07 gam kết tủa. Nhúng thanh Mg vào dung dịch E, sau một thời gian lấy thanh Mg ra cân lại thì thấy khối lượng tăng thêm 1,2 gam. Khối lượng Mg đã phản ứng là bao nhiêu?
A. 1,56
B. 1,5
C. 7,42
D. 6,24
A. 1,56
B. 1,5
C. 7,42
D. 6,24
Mg a mol; Fe b mol
N2 và NO2 có % thể tích bằng nhau nên quy đổi hh khí về NO, N2O
$\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NO}} + {{\operatorname{n}}_{{{\operatorname{N}}_{2}}O}} = 0,08 \\
& 30{{n}_{NO}} +44n {{N}_{2}}O = 0,08.33,5 = 26,8~~ \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NO}}=0,06 \\
& {{n}_{{{N}_{2}}O}}=0,02 \\
\end{aligned} \right.$
Dung dịch A gồm Mg2+; Fe3+, Fe2+, NO3-
Fe3+ + le → Fe2+ | 2H2O → 4e + O2 + 4H+
n Fe3+ = 0,04 mol
Bảo toàn e: 2a+ 2(b=0,04) + 0,04.3 = 0,06.3 + 0,02.8 $\left\{ \begin{aligned}
& Mg a mol~ \\
& Fe b mol~~ \\
\end{aligned} \right.+\left\{ \begin{aligned}
& FeC{{l}_{3}}0,8x~ \\
& CuC{{l}_{2}}0,6x \\
\end{aligned} \right.\to \operatorname{Dung} dich\operatorname{Y} +~7,52g 2kim loai $ $ \to$ 2 kim loại là Cu, Fe => Mg hết
ddY: Mg2+ : a mol ; Fe2+ : (1,8x -a) mol; Cl- : 3,6x mol
Bảo toàn kim loại: 56b + 0,8x.56+ 0,6x.64 = 56.(1,8x-a) +7,52
56a+ 56b - 17,6x = 7,52
Mg2+ a mol ;
ddY: Fe2+ (1,8x –a); + dd AgNO3
Cl- 3,6x
Fe2+ + Ag+ → Ag + Fe3+
Cl- + Ag+ → AgCl
29,07 = 3,6x.143,5 + (1,8x-a).108
-108a + 711x = 29,07
a = 0,06 mol; b = 0,09 mol; x=0,05 mol
m= 0,06.24 +0,09.56 = 6,48g
b/ dung dịch E chứa FeCl3 0,04 mol và CuCl2 0,03 mol
Mg→ 2e + Mg2+ | Fe3+ + le → Fe2+
| Cu2+ + 2e → Cu
| Fe2+ + 2e → Fe
Do thanh Mg tăng => Cu2+ bị khử → Cu.
Giả sử Cu2+ hết
mMg thay đổi = 0,03.64 – 24.(0,03.2+ 0,04)/2 = 0,72g < 1,2g $\to$ Fe2+ bị khử k (mol)
0,03.64 + k.56 - 24.(0,03.2 + 0,04 + 2k)/2= 1,2g
$\to$ k = 0,015 mol $\to$ mMg phản ứng = 24.(0,03.2 + 0,04 + 0,015.2)/2 = 1,56g
N2 và NO2 có % thể tích bằng nhau nên quy đổi hh khí về NO, N2O
$\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NO}} + {{\operatorname{n}}_{{{\operatorname{N}}_{2}}O}} = 0,08 \\
& 30{{n}_{NO}} +44n {{N}_{2}}O = 0,08.33,5 = 26,8~~ \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NO}}=0,06 \\
& {{n}_{{{N}_{2}}O}}=0,02 \\
\end{aligned} \right.$
Dung dịch A gồm Mg2+; Fe3+, Fe2+, NO3-
Fe3+ + le → Fe2+ | 2H2O → 4e + O2 + 4H+
n Fe3+ = 0,04 mol
Bảo toàn e: 2a+ 2(b=0,04) + 0,04.3 = 0,06.3 + 0,02.8 $\left\{ \begin{aligned}
& Mg a mol~ \\
& Fe b mol~~ \\
\end{aligned} \right.+\left\{ \begin{aligned}
& FeC{{l}_{3}}0,8x~ \\
& CuC{{l}_{2}}0,6x \\
\end{aligned} \right.\to \operatorname{Dung} dich\operatorname{Y} +~7,52g 2kim loai $ $ \to$ 2 kim loại là Cu, Fe => Mg hết
ddY: Mg2+ : a mol ; Fe2+ : (1,8x -a) mol; Cl- : 3,6x mol
Bảo toàn kim loại: 56b + 0,8x.56+ 0,6x.64 = 56.(1,8x-a) +7,52
56a+ 56b - 17,6x = 7,52
Mg2+ a mol ;
ddY: Fe2+ (1,8x –a); + dd AgNO3
Cl- 3,6x
Fe2+ + Ag+ → Ag + Fe3+
Cl- + Ag+ → AgCl
29,07 = 3,6x.143,5 + (1,8x-a).108
-108a + 711x = 29,07
a = 0,06 mol; b = 0,09 mol; x=0,05 mol
m= 0,06.24 +0,09.56 = 6,48g
b/ dung dịch E chứa FeCl3 0,04 mol và CuCl2 0,03 mol
Mg→ 2e + Mg2+ | Fe3+ + le → Fe2+
| Cu2+ + 2e → Cu
| Fe2+ + 2e → Fe
Do thanh Mg tăng => Cu2+ bị khử → Cu.
Giả sử Cu2+ hết
mMg thay đổi = 0,03.64 – 24.(0,03.2+ 0,04)/2 = 0,72g < 1,2g $\to$ Fe2+ bị khử k (mol)
0,03.64 + k.56 - 24.(0,03.2 + 0,04 + 2k)/2= 1,2g
$\to$ k = 0,015 mol $\to$ mMg phản ứng = 24.(0,03.2 + 0,04 + 0,015.2)/2 = 1,56g
Đáp án A.