Câu hỏi: Trong m gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Fe3O4, Cu và CuO (trong đó nguyên tố oxi chiếm 12,82% khối lượng hỗn hợp X) với 7,05 gam Cu(NO3)2 thu được hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa đồng thời HCl; 0,05 mol KNO3 và 0,1 mol NaNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hòan toàn thu được dung dịch Z chỉ chứa muối clorua và 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí T gồm N2 và NO có tỉ khối so với H2 là 14,667. Cho Z phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được 56,375 gam kết tủa. Giá trị gần nhấtcủa m là
A. 31,1.
B. 30,5.
C. 33,3.
D. 32,2.
A. 31,1.
B. 30,5.
C. 33,3.
D. 32,2.
Hướng dẫn giải:
$\left\{ \begin{aligned}
& hhX\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Fe \\
& F{{e}_{3}}{{O}_{4}} \\
& Cu \\
& CuO \\
\end{aligned} \right.\left( \%{{m}_{O}}=12,82\% \right) \\
& Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}:0,0375 \\
\end{aligned} \right.\to hhY\xrightarrow{+\left\{ \begin{smallmatrix}
HCl \\
KN{{O}_{3}}:0,05
\\
NaN{{O}_{3}}:0,1
\end{smallmatrix} \right.}\left\{ \begin{aligned}
& ddZ\xrightarrow{+Ba{{\left( OH \right)}_{2}}du}56,375\downarrow \left\{ \begin{aligned}
& Mg{{\left( OH \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( OH \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( OH \right)}_{3}} \\
& Cu{{\left( OH \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right. \\
& {{N}_{2}}:0,05 \\
& NO:0,1 \\
\end{aligned} \right.$
BTNT "N" → nNH4+ = 2nCu(NO3)2 + nKNO3 + nNaNO3 - 2nN2 – nNO = 0,025 mol
Giả sử mKL(X) = m' và nO(X) = a
ne = 2nO + 8nNH4+ + 10nN2 + 3nNO = 2a + 8.0,025 + 10.0,05 +3.0,1 = 2a + 1 (mol)
nOH(do X tạo ra)= ne = 2a + 1 (mol)
* m ↓= mKL(X) + mOH(do X tạo ra) + mCu(OH)2 (do Cu(NO3)2 tạo ra)
→ 56,375 = m' + 17(2a + 1) + 0,0375.98 (1)
*%mO(X) = $\dfrac{16a}{m'+16a}$ 0,1282 (2)
Giải (1) (2) được m' = 27,2 và a = 0,25
→ m = m' + 16a = 31,2 gam gần nhất với 31,1 gam
$\left\{ \begin{aligned}
& hhX\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Fe \\
& F{{e}_{3}}{{O}_{4}} \\
& Cu \\
& CuO \\
\end{aligned} \right.\left( \%{{m}_{O}}=12,82\% \right) \\
& Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}:0,0375 \\
\end{aligned} \right.\to hhY\xrightarrow{+\left\{ \begin{smallmatrix}
HCl \\
KN{{O}_{3}}:0,05
\\
NaN{{O}_{3}}:0,1
\end{smallmatrix} \right.}\left\{ \begin{aligned}
& ddZ\xrightarrow{+Ba{{\left( OH \right)}_{2}}du}56,375\downarrow \left\{ \begin{aligned}
& Mg{{\left( OH \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( OH \right)}_{2}} \\
& Fe{{\left( OH \right)}_{3}} \\
& Cu{{\left( OH \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right. \\
& {{N}_{2}}:0,05 \\
& NO:0,1 \\
\end{aligned} \right.$
BTNT "N" → nNH4+ = 2nCu(NO3)2 + nKNO3 + nNaNO3 - 2nN2 – nNO = 0,025 mol
Giả sử mKL(X) = m' và nO(X) = a
ne = 2nO + 8nNH4+ + 10nN2 + 3nNO = 2a + 8.0,025 + 10.0,05 +3.0,1 = 2a + 1 (mol)
nOH(do X tạo ra)= ne = 2a + 1 (mol)
* m ↓= mKL(X) + mOH(do X tạo ra) + mCu(OH)2 (do Cu(NO3)2 tạo ra)
→ 56,375 = m' + 17(2a + 1) + 0,0375.98 (1)
*%mO(X) = $\dfrac{16a}{m'+16a}$ 0,1282 (2)
Giải (1) (2) được m' = 27,2 và a = 0,25
→ m = m' + 16a = 31,2 gam gần nhất với 31,1 gam
Đáp án A.