Google
Câu hỏi: Hòa tan hết m gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Cu(NO3)2; Fe và FeSO3 bằng dung dịch chứa H2SO4 và 0,054 mol NaNO3, thu được dung dịch Y chỉ chứa 75,126 gam các muối (không có Fe3+ và thấy thoát ra 7,296 gam hỗn hợp khí Z gồm N2; N2O; NO; CO2 và 0,024 mol H2. Cho dung dịch NaOH vào 1/10 dung dịch Y đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất là 3,8064 gam thì dùng hết 0,1038 mol NaOH. Mặt khác, cho BaCl2 vào dung dịch Y vừa đủ để kết tủa hết $SO_{4}^{2-}$, sau đó cho tiếp dung dịch AgNO3 dư vào thì thu được 30,7248 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Phần trăm khối lượng của Fe trong X gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 20,6.
B. 34,1.
C. 12,1.
D. 42,6.
Phần trăm khối lượng của Fe trong X gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 20,6.
B. 34,1.
C. 12,1.
D. 42,6.
Bài toán: $\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
& Fe \\
& FeC{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.+\left\{ \begin{aligned}
& \overbrace{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}^{0,456 mol} \\
& \underbrace{NaN{{O}_{3}}}_{0,054 mol} \\
\end{aligned} \right.\left\langle \begin{aligned}
& \overbrace{Z\left\{ \begin{aligned}
& NO \\
& {{N}_{2}} \\
& {{N}_{2}}O \\
& C{{O}_{2}} \\
& {{H}_{2}}:0,024 mol \\
\end{aligned} \right.}^{7,296 gam} \\
& \underbrace{Y\left\{ \begin{aligned}
& M{{g}^{2+}}:a \\
& F{{e}^{2+}}:0,216 mol \\
& C{{u}^{2+}}:b \\
& NH_{4}^{+}:c \\
& N{{a}^{+}}:0,054 mol \\
& SO_{4}^{2-} \\
\end{aligned} \right.}_{75,126 gam} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[{}]{+NaOH 1,038 mol}\left\langle \begin{aligned}
& N{{a}_{2}}S{{O}_{4}} \\
& \downarrow \underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& Ma{{\left( OH \right)}_{2}}:a \\
& Cu{{\left( OH \right)}_{2}}:b \\
& Fe{{\left( OH \right)}_{2}}:0,216 \\
\end{aligned} \right.}_{38,064 gam} \\
\end{aligned} \right.$
Bảo toàn nguyên tố Na → số mol của Na2SO4 là 0,546 mol → số mol của $SO_{4}^{2-}$ là 0,546 mol
→ số mol của BaSO4:0,546 mol → số mol của BaCl: 0,546 mol
→ số mol của AgCl: 1,092 mol (bảo toàn nguyên tố Cl)
Khi thêm BaCl2, AgNO3 vào Y tạo kết tủa chứa BaSO4: 0,546 mol; AgCl: 1,092 mol và Ag
Mà $m\downarrow =307,248gam$ → số mol của Ag: 0,216 mol
→ số mol Fe2+ là 0,216 mol
Bảo toàn điện tích trong Y → $2a+2b+c+0,216.2+0,054=0,546.2$
Có muối $=24a+64b+18c+0,216.56+0,054.23+0,546.96=75,126$
Có $58a+98b+0,216.90=38,064$
Giải hệ $\to a=0,24$ ; $b=0,048$ và $c=0,03$
Bảo toàn nguyên tố H → số mol của nước là $\left( 0,456.2-0,03.4 \right):2=0,462mol$
Bảo toàn khối lượng $\to {{m}_{X}}=32,64 gam$
Gọi số mol của Fe và FeSO3 là x, y $\to 56x+116y+0,24.25+188.0,048=32,64$
Bảo toàn nguyên tố Fe $\to x+y=0,216$
Giải hệ $\to x=0,12$ và $y=0,096$
$\%Fe=\left( 0,12.56:32,64 \right).100\%=20,58\%$
& Mg \\
& Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
& Fe \\
& FeC{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.+\left\{ \begin{aligned}
& \overbrace{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}^{0,456 mol} \\
& \underbrace{NaN{{O}_{3}}}_{0,054 mol} \\
\end{aligned} \right.\left\langle \begin{aligned}
& \overbrace{Z\left\{ \begin{aligned}
& NO \\
& {{N}_{2}} \\
& {{N}_{2}}O \\
& C{{O}_{2}} \\
& {{H}_{2}}:0,024 mol \\
\end{aligned} \right.}^{7,296 gam} \\
& \underbrace{Y\left\{ \begin{aligned}
& M{{g}^{2+}}:a \\
& F{{e}^{2+}}:0,216 mol \\
& C{{u}^{2+}}:b \\
& NH_{4}^{+}:c \\
& N{{a}^{+}}:0,054 mol \\
& SO_{4}^{2-} \\
\end{aligned} \right.}_{75,126 gam} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[{}]{+NaOH 1,038 mol}\left\langle \begin{aligned}
& N{{a}_{2}}S{{O}_{4}} \\
& \downarrow \underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& Ma{{\left( OH \right)}_{2}}:a \\
& Cu{{\left( OH \right)}_{2}}:b \\
& Fe{{\left( OH \right)}_{2}}:0,216 \\
\end{aligned} \right.}_{38,064 gam} \\
\end{aligned} \right.$
Bảo toàn nguyên tố Na → số mol của Na2SO4 là 0,546 mol → số mol của $SO_{4}^{2-}$ là 0,546 mol
→ số mol của BaSO4:0,546 mol → số mol của BaCl: 0,546 mol
→ số mol của AgCl: 1,092 mol (bảo toàn nguyên tố Cl)
Khi thêm BaCl2, AgNO3 vào Y tạo kết tủa chứa BaSO4: 0,546 mol; AgCl: 1,092 mol và Ag
Mà $m\downarrow =307,248gam$ → số mol của Ag: 0,216 mol
→ số mol Fe2+ là 0,216 mol
Bảo toàn điện tích trong Y → $2a+2b+c+0,216.2+0,054=0,546.2$
Có muối $=24a+64b+18c+0,216.56+0,054.23+0,546.96=75,126$
Có $58a+98b+0,216.90=38,064$
Giải hệ $\to a=0,24$ ; $b=0,048$ và $c=0,03$
Bảo toàn nguyên tố H → số mol của nước là $\left( 0,456.2-0,03.4 \right):2=0,462mol$
Bảo toàn khối lượng $\to {{m}_{X}}=32,64 gam$
Gọi số mol của Fe và FeSO3 là x, y $\to 56x+116y+0,24.25+188.0,048=32,64$
Bảo toàn nguyên tố Fe $\to x+y=0,216$
Giải hệ $\to x=0,12$ và $y=0,096$
$\%Fe=\left( 0,12.56:32,64 \right).100\%=20,58\%$
Đáp án A.