m gam hỗn hợp A gồm FexOy, Fe và Cu tác dụng với 1,8 mol HCl và 0,3 mol HNO3 được 5,824 lít khí NO và dung dịch X chứa (m+60,24) gam chất tan. Cho bao nhiêu gam Mg vào dung dịch X, kết thúc phản ứng thu được (m-6,04) gam rắn và hỗn hợp Y gồm hai khí có tỉ khối so với He bằng 4,7.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sain HCl = 1,8 (mol); n HNO3 = 0,3 (mol); n NO = 0,26 (mol)
Quy đổi A thành Fe ( a) Cu ( b) ; O ( c) mol
Bảo toàn e ta có: 3a + 2b = 2c + 0,26.3 (1)
MY = 18,8 ⇒ 2 khí đó là H2 và NO. Vậy trong dd X phải có H2 dư
Dd X chứa: Fe3+ (a); Cu2+ (b); Cl- (1,8), NO3- ( 0,3 – 0,26 = 0,04); H+ dư = ( 2,1 – 0,26.4 -2c)
⇒ 56a + 64b + 35,5.1,8 + 62.0,04 + 1,06 – 2c = ( 56a + 64b + 16c) + 60,24
⇒ c = 0,4 (mol)
Vậy H+ dư = 0,26 (mol)
m Fe+Cu = m A – m O = m – 6,4. Nhưng khi cho Mg vào X thì thu được m – 6,04 gam chất rắn
⇒ Đã có Mg dư 6,4 – 6,04 = 0,36 gam. Vậy Fe3+, Cu2+ đã bị đẩy ra hết
MY = 18,8 (g/mol) dùng quy tắc đường chéo ⇒ nNO = 3/2 nH2.
Đặt n NO = 3x ; n H2 = 2x; n NH4+ = y (mol)
Có H2 thoát ra nên NO3- hết, bảo toàn N: 3x + y = 0,04 (3)
n H+ = 4.3x + 2.2x + 10y = 0,26 (4)
Từ ( 3) và (4) ⇒ x = y = 0,01 (mol). Từ (1) ⇒ 3a + 2b = 1,58
Bảo toàn e: 2n Mg = 3a + 2b + 3.3x + 2.2x + 8y
⇒ n Mg = (1,58 + 13. 0,01 + 8.0,01) : 2 = 0,895
⇒ m Mg ban đầu = 0,895.24 + 0,36 = 21,84 (g) ≈ 22 (g)
⇒ Đáp án D
