Google
Câu hỏi: Hòa tan hết 5,51 gam hỗn hợp X gồm $FeC{{O}_{3}},Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}$ và Al vào dung dịch Y chứa $KN{{O}_{3}}$ và 0,2 mol HCl, thu được dung dịch Z và 1,344 lít (đktc) khí T gồm $C{{O}_{2}}$, ${{H}_{2}}$ và NO (có tỷ lệ khối lượng tương ứng là 110 : 2 : 75). Dung dịch Z phản ứng được tối đa với 0,225 mol NaOH. Nếu cho Z tác dụng với dung dịch $AgN{{O}_{3}}$ dư thì thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và NO là sản phẩm khử duy nhất của ${{N}^{+5}}$ trong các phản ứng trên. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào dưới đây?
A. 31,5.
B. 28,5.
C. 30,5.
D. 29,5.
A. 31,5.
B. 28,5.
C. 30,5.
D. 29,5.
Phương pháp:
- Bảo toàn nguyên tố
- Bảo toàn điện tích
Hướng dẫn giải:
Đặt khối lượng của CO2, H2 và NO lần lượt là 110m, 2m, 75m.
${{n}_{khi}}=\dfrac{110m}{44}+\dfrac{2m}{2}+\dfrac{75m}{30}=0,06\to m=0,01$
$\to {{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,025;{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,01;{{n}_{NO}}=0,025~$
Do thu được khí ${{H}_{2}}$ nên dung dịch Z không chứa ion $N{{O}_{3}}^{-}$
Do NO là spk duy nhất của ${{N}^{+5}}$ nên Z không chứa $N{{H}_{4}}^{+}$
Bảo toàn $C\to {{n}_{FeC{{O}_{3}}}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,025mol$
Đặt mol của $F{{e}^{2+}},Fe,A{{l}^{3+}}$ trong Z là x, y, z
Tóm tắt sơ đồ:
(CO,:0,025) T{H,:0,01 $5,51\left( g \right)X\left\{ \begin{aligned}
& FeC{{O}_{3}}:0,025 \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}:x+y-0,025+Y\left\{ \begin{aligned}
& KN{{O}_{3}} \\
& HCl:0,2 \\
\end{aligned} \right. \\
& Al:z \\
\end{aligned} \right.~\to \left\{ \begin{aligned}
& Z\left\{ \begin{aligned}
& F{{e}^{2+}}:x \\
& F{{e}^{3+}}:y \\
& A{{l}^{3+}}:z \\
& {{K}^{+}} \\
& {{H}^{+}} \\
& C{{l}^{-}}:0,02 \\
\end{aligned} \right\}\left| \begin{aligned}
& \xrightarrow{+NaOH:0,225} \\
& \xrightarrow{+AgN{{O}_{3}}}m=?\left( g \right)\downarrow \\
\end{aligned} \right. \\
& T\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}}:0,025 \\
& {{H}_{2}}:0,01 \\
& NO:0,025 \\
\end{aligned} \right\} \\
& {{H}_{2}}O \\
\end{aligned} \right.$
NO: 0,025
Bảo toàn $N\to {{n}_{NO3}}={{n}_{NO}}=0,025mol$
Bảo toàn $O\to {{n}_{H2O}}=3{{n}_{NO3-}}+3{{n}_{FeCO3}}-2{{n}_{CO2}}-{{n}_{NO}}=0,075mol$
Bảo toàn $H\to {{n}_{HCl}}={{n}_{H}}_{+\left( Z \right)}+2{{n}_{H2}}+2{{n}_{H2O}}+{{n}_{H+\left( Z \right)}}=0,03mol$
Bảo toàn $N\to {{n}_{KNO3}}={{n}_{NO}}-2{{n}_{Fe\left( NO3 \right)2}}=0,075-2x-2y\left( mol \right)$
Lập hệ phương trình:
+) ${{m}_{X}}=116.0,025+180.\left( x+y-0,025 \right)+272=5,51\left( 1 \right)$
+) BTĐT dd Z → 2x + 3y + 3z +0,075 - 2x - 2y + 0,03 = 0,2 (2)
$+){{n}_{NaOH}}={{n}_{H+}}+2{{n}_{Fe2+}}+3{{n}_{Fe3+}}+4{{n}_{A13+}}\to 0,03+2x+3y+4z=0,225\left( 3 \right)$
Giải (1) (2) (3) được x= 0,03; y = 0,005; z= 0,03
- Khi cho $AgN{{O}_{3}}$ dư vào Z thì:
$\begin{array}{*{35}{l}}
3F{{e}^{2+}} + 4{{H}^{+}}+NO{{3}^{-}}\to 3F{{e}^{3+}}+NO+2{{H}_{2}}O \\
{{0,0225}_{/0,0075}}\leftarrow 0,03 \\
\end{array}$
$\begin{aligned}
& F{{e}^{2+}}+A{{g}^{+}}\to F{{e}^{3+}}+Ag\downarrow \\
& 0,0075\to 0,0075 \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& C{{l}^{-}}+A{{g}^{+}}\to AgCl\downarrow \\
& 0,2\to ~0,2~ \\
\end{aligned}$
${{m}_{ket tua}}$ = 0,0075.108 + 0,2.143,5 = 29,51 gam gần nhất với 29,5 gam.
- Bảo toàn nguyên tố
- Bảo toàn điện tích
Hướng dẫn giải:
Đặt khối lượng của CO2, H2 và NO lần lượt là 110m, 2m, 75m.
${{n}_{khi}}=\dfrac{110m}{44}+\dfrac{2m}{2}+\dfrac{75m}{30}=0,06\to m=0,01$
$\to {{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,025;{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,01;{{n}_{NO}}=0,025~$
Do thu được khí ${{H}_{2}}$ nên dung dịch Z không chứa ion $N{{O}_{3}}^{-}$
Do NO là spk duy nhất của ${{N}^{+5}}$ nên Z không chứa $N{{H}_{4}}^{+}$
Bảo toàn $C\to {{n}_{FeC{{O}_{3}}}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,025mol$
Đặt mol của $F{{e}^{2+}},Fe,A{{l}^{3+}}$ trong Z là x, y, z
Tóm tắt sơ đồ:
(CO,:0,025) T{H,:0,01 $5,51\left( g \right)X\left\{ \begin{aligned}
& FeC{{O}_{3}}:0,025 \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}:x+y-0,025+Y\left\{ \begin{aligned}
& KN{{O}_{3}} \\
& HCl:0,2 \\
\end{aligned} \right. \\
& Al:z \\
\end{aligned} \right.~\to \left\{ \begin{aligned}
& Z\left\{ \begin{aligned}
& F{{e}^{2+}}:x \\
& F{{e}^{3+}}:y \\
& A{{l}^{3+}}:z \\
& {{K}^{+}} \\
& {{H}^{+}} \\
& C{{l}^{-}}:0,02 \\
\end{aligned} \right\}\left| \begin{aligned}
& \xrightarrow{+NaOH:0,225} \\
& \xrightarrow{+AgN{{O}_{3}}}m=?\left( g \right)\downarrow \\
\end{aligned} \right. \\
& T\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}}:0,025 \\
& {{H}_{2}}:0,01 \\
& NO:0,025 \\
\end{aligned} \right\} \\
& {{H}_{2}}O \\
\end{aligned} \right.$
NO: 0,025
Bảo toàn $N\to {{n}_{NO3}}={{n}_{NO}}=0,025mol$
Bảo toàn $O\to {{n}_{H2O}}=3{{n}_{NO3-}}+3{{n}_{FeCO3}}-2{{n}_{CO2}}-{{n}_{NO}}=0,075mol$
Bảo toàn $H\to {{n}_{HCl}}={{n}_{H}}_{+\left( Z \right)}+2{{n}_{H2}}+2{{n}_{H2O}}+{{n}_{H+\left( Z \right)}}=0,03mol$
Bảo toàn $N\to {{n}_{KNO3}}={{n}_{NO}}-2{{n}_{Fe\left( NO3 \right)2}}=0,075-2x-2y\left( mol \right)$
Lập hệ phương trình:
+) ${{m}_{X}}=116.0,025+180.\left( x+y-0,025 \right)+272=5,51\left( 1 \right)$
+) BTĐT dd Z → 2x + 3y + 3z +0,075 - 2x - 2y + 0,03 = 0,2 (2)
$+){{n}_{NaOH}}={{n}_{H+}}+2{{n}_{Fe2+}}+3{{n}_{Fe3+}}+4{{n}_{A13+}}\to 0,03+2x+3y+4z=0,225\left( 3 \right)$
Giải (1) (2) (3) được x= 0,03; y = 0,005; z= 0,03
- Khi cho $AgN{{O}_{3}}$ dư vào Z thì:
$\begin{array}{*{35}{l}}
3F{{e}^{2+}} + 4{{H}^{+}}+NO{{3}^{-}}\to 3F{{e}^{3+}}+NO+2{{H}_{2}}O \\
{{0,0225}_{/0,0075}}\leftarrow 0,03 \\
\end{array}$
$\begin{aligned}
& F{{e}^{2+}}+A{{g}^{+}}\to F{{e}^{3+}}+Ag\downarrow \\
& 0,0075\to 0,0075 \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& C{{l}^{-}}+A{{g}^{+}}\to AgCl\downarrow \\
& 0,2\to ~0,2~ \\
\end{aligned}$
${{m}_{ket tua}}$ = 0,0075.108 + 0,2.143,5 = 29,51 gam gần nhất với 29,5 gam.
Đáp án D.