Cho 38,55 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, ZnO và Fe(NO3)2 tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 0,725 mol H2SO4 loãng. Sau khi 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 ngoài không khí. Biết tỉ khối của Z so với H2 là 9. Phần trăm số mol của Mg trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(X\left\{ \begin{gathered} Mg \hfill \\ Al \hfill \\ ZnO \hfill \\ Fe{\left( {N{O_3}} \right)_2} \hfill \\ \end{gathered} \right.\xrightarrow[{0,725mol}]{{{H_2}S{O_4}}}\left\{ \begin{gathered} ddY:96,55\,gammuoi \hfill \\ \uparrow Z:\left\{ \begin{gathered} V = 3,92 \hfill \\ {d_{Z/{H_2}}} = 9 \hfill \\ \end{gathered} \right. \hfill \\ \end{gathered} \right.\)
Xét khí Z: nz = 3,92: 22,4 = 0,175 mol
MZ = 9.2 = 18g. Vì có 1 khí hóa nâu ngoài không khí → khí đó là NO và khí còn lại là H2
nNO+ nH2 = 0,175 mol và mz = 30nNO + 2nH2 = 18.0,175 = 3,15g
nNO = 0,1; nh2 = 0,075 mol
- Bảo toàn khối lượng: mX + mH2SO4 = mmuối + mX + mH2O
mH2O = 38,55 +0,725.98 - 3,15 - 96,55 = 9,9g nH20= 0,55 mol
Bảo toàn nguyên tố H: 2nH2SO4 = 4nNH4 + 2nH2 + 2nH2O + 2.0,725 = 4nNH4 + 2.0,075 +2.0,55
nNH4 = 0,05 mol
4H+ + NO3- + 3e → 2H2O + NO
2H+ +2e → H2
10H+ NO3- + 8e → 3H2O + NH4+
2H+ + O2- → H2O
Bảo toàn H có: nH+ pư = 4nNO + 2nH2 + 2nO(X) + 10nNH4
nO(X) = 0,2 mol = nZnO (Bảo toàn nguyên tố Oxi)
- Bảo toàn Nito: nNO + nNH4 = 2nFe(NO3)2= nFe(NO3)2= 0,075 mol
- Ta có: mX = mAl + mMg + mZnO + mFe(NO3)2 = 24nMg + 27nAl = 8,85g
Và: n = 3nA1+ 2nMg = 2nH2 + 8nNH4 + 3nNO=0,85 mol
(Vì có H nên H+ dư phản ứng với kim loại 2 chỉ có Fe2+ trong dung dịch)
nAl = 0,15; nMg = 0,2 mol =%Mg = 12,45% gần nhất với 15%
Đáp án B
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Hóa học
Trường THPT Cao Thắng
