Cho 38,55 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, ZnO và Fe(NO_3)_2 tan hoàn toàn trong dung

Xuất bản: 24/08/2020 - Cập nhật: 24/08/2020 - Tác giả: Chu Huyền

Câu Hỏi:

Cho 38,55 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, ZnO và $Fe{(N{O_3})_2}$ tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 0,725 mol ${H_2}S{O_4}$ . Sau khí các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa 96,55 gam muối sunfat trung hòa và 3,92 lít (đktc) khí Z gồm hai khí trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Biết tỉ khối của Z so với ${H_2}$ là 9. Phần trăm số mol của Mg trong hỗn hợp ban đầu gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đáp án và lời giải

đáp án đúng: B

Hỗn hợp khí Z là NO và H 2 và $\left\{ \begin{array}{l}
{n_{{H_2}}} = 0,075\,mol\\
{n_{NO}} = 0,1\,mol
\end{array} \right.$
Ta có sơ đồ bài toán như sau: $38,55\,gam\,\left\{ \begin{array}{l}
Mg\,:\,a\,\,mol\\
Al\,:\,b\,mol\\
ZnO\,:\,0,2\,mol\\
Fe{(N{O_3})_2}:\,0,075\,mol
\end{array} \right. + 0,725\,mol\,{H_2}S{O_4} \to \left| \begin{array}{l}
{\rm{dd}}\,Y\underbrace {\left\{ \begin{array}{l}
M{g^{2 + }}\,\,\,\,A{l^{3 + }}\\
Z{n^{2 + }}\,\,\,\,\,\,\,F{e^{2 + }}/F{e^{3 + }}\\
N{H_4}^ + \,\,:\,0,05\,mol\,\\
SO_4^{2 - }\,:\,0,725mol
\end{array} \right.}_{96,55\,gam}\\
Z\left\{ \begin{array}{l}
NO = \,0,1\,mol\\
{H_{2\,}}\,\, = \,0,075\,mol
\end{array} \right.
\end{array} \right. + \,\,\,\,{H_2}O$
Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
$\begin{array}{l}
{m_{X{\rm{ }}}} + {\rm{ }}{m_{{H_2}S{O_4}}}{\rm{ }} = {\rm{ }}{m_Y}{\rm{ }} + {\rm{ }}{m_{Z{\rm{ }}}} + {\rm{ }}{m_{{H_2}O}}{\rm{ }}\\
= > {\rm{ }}{m_{{H_2}O}}{\rm{ }} = {\rm{ }}38,55{\rm{ }} + {\rm{ }}0,725.98{\rm{ }}--{\rm{ }}96,55 - 0,175.18{\rm{ }} = {\rm{ }}9,9{\rm{ }}gam{\rm{ }} = > {\rm{ }}{n_{{H_2}O{\rm{ }}}} = {\rm{ }}0,55{\rm{ }}mol
\end{array}$
Áp dụng bảo toàn nguyên tố H ta có:
$\begin{array}{l}
2{n_{{H_2}S{O_4}}} = \,2{n_{{H_2}}} + 2{n_{{H_2}O\,}} + \,4{n_{NH_4^ + }}\\
= > \,{n_{N{H_4}^ + }}\, = \frac{{0,725.2 - 0,55.2\, - \,0,075.2}}{4} = \,0,05\,mol
\end{array}$
Bảo toàn nguyên tố N: $2{n_{Fe\left( {NO3} \right)2{\rm{ }}}} = {\rm{ }}{{\rm{n}}_{NO}}{\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{n}}_{NH_4^ + }}{\rm{ }} = > {\rm{ }}{n_{Fe{{\left( {N{O_3}} \right)}_2}}}{\rm{ }} = \frac{{0,1\, + \,0,05}}{2} = \,0,075\,mol$
Bảo toàn nguyên tố O: ${n_{ZnO}}{\rm{ }} + {\rm{ }}6{n_{Fe{{(N{O_3})}_2}}}{\rm{ }} = {\rm{ }}{n_{NO}}{\rm{ }} + {\rm{ }}{n_{{H_2}O}}$ ${n_{ZnO}}{\rm{ }} + {\rm{ }}6{n_{Fe{{(N{O_3})}_2}}}{\rm{ }} = {\rm{ }}{n_{NO}}{\rm{ }} + {\rm{ }}{n_{{H_2}O}}$
=> nZnO = 0,1 + 0,55 - 6.0,075 = 0,2 mol.
Giả sử dung dịch chỉ chứa Fe2+ áp dụng bảo toàn electron và giả sử ta có hệ sau:$\left\{ \begin{array}{l}
24a + \,27b\, = \,38,55\, - \,0,075.180\, - \,0,2.81\, = \,8,85\,\\
2a\, + \,3b\, = \,8.0,05\, + \,3.0.1\, + 2.0,075
\end{array} \right. = > \left\{ \begin{array}{l}
a = \,0,2\,mol\\
b = \,0,15mol
\end{array} \right.$ $\% nMg{\rm{ }} = \frac{{0,2\,}}{{0,2 + 0,15 + 0,2 + 0,075}}.100\% = 32\% $ gần nhất với 30%

Chu Huyền (Tổng hợp)

đề trắc nghiệm hoá học Thi mới nhất

X