Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn 216,55 gam hỗn hợp KHSO4, và Fe(NO3)3 vào nước được dung dịch X. Cho m gam hỗn hợp Y gồm Mg, Al, MgO, Al2O3 (trong đó mO = 64/205. MY) tan hết vào X. Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được dung dịch Z chỉ chứa muối trung hòa và 2,016 lít (đktc) hỗn hợp khí T có tổng khối lượng 1,84 gam (trong đó H2 chiếm 4/9 về thể tích và nguyên tố oxi chiếm 8/23 khối lượng hỗn hợp). Cho BaCl2 dư vào Z thu được 356,49 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 20,5.
B. 22,5.
C. 20,0.
D. 22,0.
A. 20,5.
B. 22,5.
C. 20,0.
D. 22,0.
Phương pháp giải:
Bảo toàn nguyên tố.
Giải chi tiết:
nT = 0,09 mol ⟹ nH2 = 0,04 mol
mO = 1,84.8/23 = 0,64 (g) ⟹ nO = 0,04 mol
mN = 1,84 – mH – mO = 1,84 – 0,04.2 – 0,64 = 1,12 (g) ⟹ nN = 0,08 mol
nN : nO = 0,08 :0,04 = 2 :1 ⟹ Coi như khí còn lại là N2O.
${{n}_{BaS{{O}_{4}}}}={{n}_{KHS{{O}_{4}}}}=\dfrac{356,49}{233}=1,53(mol)\Rightarrow {{n}_{Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}}}=\dfrac{216,55-1,53.136}{242}=0,035(mol)$
$\xrightarrow{BTNT.N}{{n}_{N{{H}_{4}}^{+}}}=3{{n}_{Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}}}-2{{n}_{{{N}_{2}}O}}=0,025(mol)$
$\xrightarrow{BTNT.H}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{{{n}_{KHS{{O}_{4}}}}-4{{n}_{N{{H}_{4}}^{+}}}-2{{n}_{{{H}_{2}}}}}{2}=0,675(mol)$
$216,55(g)\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
KHS{{O}_{4}}:1,53 \\
Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}:0,035 \\
\end{array} \right.+m(g)Y\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Mg \\
Al \\
MgO \\
A{{l}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{array} \right.({{m}_{O}}=\dfrac{64}{205}{{m}_{Y}})\Rightarrow ddZ\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
KL \\
S{{O}_{4}}^{2-}:1,53 \\
N{{H}_{4}}^{+}:0,025 \\
\end{array} \right.+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{H}_{2}}:0,04 \\
{{N}_{2}}O:0,04 \\
\end{array} \right.+{{H}_{2}}O:0,675$
$\xrightarrow{BTNT.O}{{n}_{O(Y)}}=4{{n}_{S{{O}_{4}}^{2-}(Z)}}+{{n}_{{{N}_{2}}O}}+{{n}_{{{H}_{2}}O}}-4{{n}_{KHS{{O}_{4}}}}-9{{n}_{Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}}}=0,4(mol)$
$\Rightarrow m=\dfrac{0,4.16}{\dfrac{64}{205}}=20,5(g)$
Bảo toàn nguyên tố.
Giải chi tiết:
nT = 0,09 mol ⟹ nH2 = 0,04 mol
mO = 1,84.8/23 = 0,64 (g) ⟹ nO = 0,04 mol
mN = 1,84 – mH – mO = 1,84 – 0,04.2 – 0,64 = 1,12 (g) ⟹ nN = 0,08 mol
nN : nO = 0,08 :0,04 = 2 :1 ⟹ Coi như khí còn lại là N2O.
${{n}_{BaS{{O}_{4}}}}={{n}_{KHS{{O}_{4}}}}=\dfrac{356,49}{233}=1,53(mol)\Rightarrow {{n}_{Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}}}=\dfrac{216,55-1,53.136}{242}=0,035(mol)$
$\xrightarrow{BTNT.N}{{n}_{N{{H}_{4}}^{+}}}=3{{n}_{Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}}}-2{{n}_{{{N}_{2}}O}}=0,025(mol)$
$\xrightarrow{BTNT.H}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{{{n}_{KHS{{O}_{4}}}}-4{{n}_{N{{H}_{4}}^{+}}}-2{{n}_{{{H}_{2}}}}}{2}=0,675(mol)$
$216,55(g)\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
KHS{{O}_{4}}:1,53 \\
Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}:0,035 \\
\end{array} \right.+m(g)Y\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Mg \\
Al \\
MgO \\
A{{l}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{array} \right.({{m}_{O}}=\dfrac{64}{205}{{m}_{Y}})\Rightarrow ddZ\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
KL \\
S{{O}_{4}}^{2-}:1,53 \\
N{{H}_{4}}^{+}:0,025 \\
\end{array} \right.+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{H}_{2}}:0,04 \\
{{N}_{2}}O:0,04 \\
\end{array} \right.+{{H}_{2}}O:0,675$
$\xrightarrow{BTNT.O}{{n}_{O(Y)}}=4{{n}_{S{{O}_{4}}^{2-}(Z)}}+{{n}_{{{N}_{2}}O}}+{{n}_{{{H}_{2}}O}}-4{{n}_{KHS{{O}_{4}}}}-9{{n}_{Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}}}=0,4(mol)$
$\Rightarrow m=\dfrac{0,4.16}{\dfrac{64}{205}}=20,5(g)$
Đáp án A.