Google
Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn 43,56 gam hỗn hợp X gồm Mg, CuO, Fe3O4 và FeCO3 (trong đó nguyên tố oxi chiếm 22,04% về khối lượng) vào 960 ml dung dịch HNO3 2M, thu được dung dịch Y chỉ chứa muối và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N2O, NO và CO2, có tỉ khối so với H2 là 18,5. Cho Y phản ứng tối đa với 1,77 lít dung dịch NaOH 1M (đun nóng), thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 48 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của CuO trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 24.
B. 26.
C. 30.
D. 28.
A. 24.
B. 26.
C. 30.
D. 28.
Ta có:
${{n}_{O(X)}}=\dfrac{43,56.0,2204}{16}=0,6(mol)$
$Z\left\{ \begin{aligned}
& {{N}_{2}}O,C{{O}_{2}}:a \\
& NO:b \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a+b=0,12 \\
& 44a+30b=0,12.2.18,5 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,06 \\
& b=0,06 \\
\end{aligned} \right.$
Quy đổi hỗn hợp X, ta có sơ đồ phản ứng sau:
$X\left\{ \begin{aligned}
& Mg,Fe,Cu \\
& O \\
& C{{O}_{2}}:0,06-x \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{HN{{O}_{3}}:1,92}Y\left\{ \begin{aligned}
& K{{L}^{m+}} \\
& NH_{4}^{+} \\
& NO_{3}^{-}:1,77 \\
\end{aligned} \right.+Z\left\{ \begin{aligned}
& {{N}_{2}}O:x \\
& C{{O}_{2}}:0,06-x \\
& NO:0,06 \\
\end{aligned} \right.$
$\xrightarrow{BTNT(O)}{{n}_{O}}=0,6-2.\left( 0,06-x \right)=2x+0,48$
$\xrightarrow{BTNT(N)}{{n}_{NH_{4}^{+}}}=1,92-1,77-2x-0,06=0,09-2x$
${{n}_{HN{{O}_{3}}}}=10.\left( 0,09-2x \right)+10x+4.0,06+2.\left( 2x+0,48 \right)=1,92\to x=0,03$
$\to {{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,06-0,03=0,03$
$X\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& Mg:y \\
& CuO:z \\
& F{{e}_{3}}{{O}_{4}}:t \\
& FeC{{O}_{3}}:0,03 \\
\end{aligned} \right.}_{43,56 gam}\xrightarrow{HN{{O}_{3}}}Y\xrightarrow{NaOH}T\xrightarrow{t{}^\circ }\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& MgO:y \\
& CuO:z \\
& F{{e}_{2}}{{O}_{3}}:1,5t+0,015 \\
\end{aligned} \right.}_{48 gam}$
$\left\{ \begin{aligned}
& {{m}_{x}}=24y+80z+232t+116.0,03=43,56 \\
& {{m}_{oxit}}=40y+80z+160.\left( 1,5t+0,015 \right)=48 \\
& {{n}_{O(X)}}=z+4t+3.0,03=0,6 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& y=0,3 \\
& z=0,15 \\
& t=0,09 \\
\end{aligned} \right.$
$\to \%{{m}_{CuO}}=\dfrac{80.0,15}{43,56}.100\%=27,55\%$
${{n}_{O(X)}}=\dfrac{43,56.0,2204}{16}=0,6(mol)$
$Z\left\{ \begin{aligned}
& {{N}_{2}}O,C{{O}_{2}}:a \\
& NO:b \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a+b=0,12 \\
& 44a+30b=0,12.2.18,5 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,06 \\
& b=0,06 \\
\end{aligned} \right.$
Quy đổi hỗn hợp X, ta có sơ đồ phản ứng sau:
$X\left\{ \begin{aligned}
& Mg,Fe,Cu \\
& O \\
& C{{O}_{2}}:0,06-x \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{HN{{O}_{3}}:1,92}Y\left\{ \begin{aligned}
& K{{L}^{m+}} \\
& NH_{4}^{+} \\
& NO_{3}^{-}:1,77 \\
\end{aligned} \right.+Z\left\{ \begin{aligned}
& {{N}_{2}}O:x \\
& C{{O}_{2}}:0,06-x \\
& NO:0,06 \\
\end{aligned} \right.$
$\xrightarrow{BTNT(O)}{{n}_{O}}=0,6-2.\left( 0,06-x \right)=2x+0,48$
$\xrightarrow{BTNT(N)}{{n}_{NH_{4}^{+}}}=1,92-1,77-2x-0,06=0,09-2x$
${{n}_{HN{{O}_{3}}}}=10.\left( 0,09-2x \right)+10x+4.0,06+2.\left( 2x+0,48 \right)=1,92\to x=0,03$
$\to {{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,06-0,03=0,03$
$X\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& Mg:y \\
& CuO:z \\
& F{{e}_{3}}{{O}_{4}}:t \\
& FeC{{O}_{3}}:0,03 \\
\end{aligned} \right.}_{43,56 gam}\xrightarrow{HN{{O}_{3}}}Y\xrightarrow{NaOH}T\xrightarrow{t{}^\circ }\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& MgO:y \\
& CuO:z \\
& F{{e}_{2}}{{O}_{3}}:1,5t+0,015 \\
\end{aligned} \right.}_{48 gam}$
$\left\{ \begin{aligned}
& {{m}_{x}}=24y+80z+232t+116.0,03=43,56 \\
& {{m}_{oxit}}=40y+80z+160.\left( 1,5t+0,015 \right)=48 \\
& {{n}_{O(X)}}=z+4t+3.0,03=0,6 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& y=0,3 \\
& z=0,15 \\
& t=0,09 \\
\end{aligned} \right.$
$\to \%{{m}_{CuO}}=\dfrac{80.0,15}{43,56}.100\%=27,55\%$
Đáp án D.