Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn 21,5 gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, FeO, Cu(NO3)2 cần dùng hết 430 ml dung dịch H2SO4 1M thu được hỗn hợp khí Y (đktc) gồm 0,06 mol NO và 0,13 mol H2, đồng thời thu được dung dịch Z chỉ chứa các muối sunfat trung hòa. Cô cạn dung dịch X thu được 56,9 gam muối khan. Thành phần phần trăm của Al trong hỗn hợp X có giá trị gần nhất là:
A. 25,5%
B. 18,5%
C. 20,5%
D. 22,5%
A. 25,5%
B. 18,5%
C. 20,5%
D. 22,5%
Hướng dẫn giải:
21,5 gam X+ H2SO4 = 56,9 gam muối + 0,06 mol NO + 0,13 mol H2 + H2O
Bảo toàn khối lượng có: mH2O = mx + mH2SO4 - mmuối - mNO - mH2=21,5 + 0,43.98 - 56,9 - 0,06.30 - 0, 13.2=4,68 g
→ nH20 = 0,26 mol
Ta có: 4H+ NO3- + 3e → 2H2O + NO
2H+ + 2e → H2
10 H+ + 8e + NO3- → 3H2O + NH4+
2H+ + O2- → H2O
Từ các bán phản ứng trên và bảo toàn H ta có:
2nH2SO4 = 4nNO + 2nH2 + 10nNH4 + 2nO2
→ 2.0,43 = 4.0,06 + 0,13.2 + 10nNH4+ + 2no
Hay nO2- + 5nNH4+ = 0,18 (1)
Lại có nH2O = 0,26 = 2nNO + 3nNH4+ + nO2
→ nO2-+ 3nNH4+ = 0,14 (II)
Từ (1) và (II) giải được nO2-= 0,08 mol và nNH4+ = 0,02 mol => nFeO = nO2- = 0,08 mol
Bảo toàn N có 2nCu(NO3)2 = nNH4+ + nNO=0,02 + 0,06 =0,08 mol nên nCu(NO3)2 = 0,04 mol
Đặt số mol của Al và Zn lần lượt là a và b ( mol)
Khối lượng của X là 27a+ 65b + 0,08.72 + 0,04.188= 21,5 (III)
Vì phản ứng có tạo ra khí H2 nên chỉ tạo muối Fe2+
Bảo toàn electron có 3a + 2b = 3nNO + 2nH2 + 8nNH4 = 3.0,06 + 2.0,13 + 8.0,02 = 0,6 (IV) Giải (III) và (IV) có a = 0,16 mol và b = 0,06 mol => %mAl=(0,16.27/21,5). 100% = 20,1% gần nhất với 20,5%
21,5 gam X+ H2SO4 = 56,9 gam muối + 0,06 mol NO + 0,13 mol H2 + H2O
Bảo toàn khối lượng có: mH2O = mx + mH2SO4 - mmuối - mNO - mH2=21,5 + 0,43.98 - 56,9 - 0,06.30 - 0, 13.2=4,68 g
→ nH20 = 0,26 mol
Ta có: 4H+ NO3- + 3e → 2H2O + NO
2H+ + 2e → H2
10 H+ + 8e + NO3- → 3H2O + NH4+
2H+ + O2- → H2O
Từ các bán phản ứng trên và bảo toàn H ta có:
2nH2SO4 = 4nNO + 2nH2 + 10nNH4 + 2nO2
→ 2.0,43 = 4.0,06 + 0,13.2 + 10nNH4+ + 2no
Hay nO2- + 5nNH4+ = 0,18 (1)
Lại có nH2O = 0,26 = 2nNO + 3nNH4+ + nO2
→ nO2-+ 3nNH4+ = 0,14 (II)
Từ (1) và (II) giải được nO2-= 0,08 mol và nNH4+ = 0,02 mol => nFeO = nO2- = 0,08 mol
Bảo toàn N có 2nCu(NO3)2 = nNH4+ + nNO=0,02 + 0,06 =0,08 mol nên nCu(NO3)2 = 0,04 mol
Đặt số mol của Al và Zn lần lượt là a và b ( mol)
Khối lượng của X là 27a+ 65b + 0,08.72 + 0,04.188= 21,5 (III)
Vì phản ứng có tạo ra khí H2 nên chỉ tạo muối Fe2+
Bảo toàn electron có 3a + 2b = 3nNO + 2nH2 + 8nNH4 = 3.0,06 + 2.0,13 + 8.0,02 = 0,6 (IV) Giải (III) và (IV) có a = 0,16 mol và b = 0,06 mol => %mAl=(0,16.27/21,5). 100% = 20,1% gần nhất với 20,5%
Đáp án C.