Cho 15,6 gam hỗn hợp gồm MgO, CuO, Fe3O4, Cu, Fe phản ứng với 200 gam dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 và H2SO4, thu được dung dịch X chỉ chứa các muối sunfat của kim loại, đồng thời thoát ra 0,02 mol NO và 0,1 mol NO2. Cho X phản ứng với dung dịch Ba(OH)2 vừa đủ thu được 98,63 gam kết tủa. Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 93,93 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm của muối FeSO4 trong 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 saiBTNT “N”: nNaNO3 = nNO + nNO2 = 0,02 + 0,1 = 0,12 (mol)
\(15,6(g)\left\{ \matrix{
MgO \hfill \cr
CuO \hfill \cr
F{e_3}{O_4} \hfill \cr
Cu \hfill \cr
Fe \hfill \cr} \right. + 200(g)\,{\rm{dd}}\left\{ \matrix{
NaN{O_3}:0,12 \hfill \cr
{H_2}S{O_4}: \hfill \cr} \right. \to \left| \matrix{
{\rm{dd}}\,X\left\{ \matrix{
M{g^{2 + }} \hfill \cr
C{u^{2 + }} \hfill \cr
F{e^{2 + }} \hfill \cr
F{e^{3 + }} \hfill \cr
N{a^ + } \hfill \cr
S{O_4}^{2 - } \hfill \cr} \right.\buildrel { + Ba{{(OH)}_2}vd} \over
\longrightarrow Y\underbrace {\left\{ \matrix{
Mg{(OH)_2} \hfill \cr
Cu{(OH)_2} \hfill \cr
Fe{(OH)_2} \hfill \cr
Fe{(OH)_3} \hfill \cr
BaS{O_4} \hfill \cr} \right.}_{98,63(g)}\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow Z\underbrace {\left\{ \matrix{
MgO \hfill \cr
CuO \hfill \cr
F{e_2}{O_3} \hfill \cr
BaS{O_4} \hfill \cr} \right.}_{93,93(g)} \hfill \cr
\hfill \cr
NO:0,02 \hfill \cr
N{O_2}:0,1 \hfill \cr} \right.\)
Đặt nO(hh) = x mol
=> mMg, Cu, Fe = 15,6 – 16x (g)
Do H2SO4 pư vừa đủ nên ta có: nH+ = 4nNO + 2nNO2 + 2nO(hh) = 4.0,02 + 2.0,1 + 2x = 2x+0,28 (mol)
=> nH2SO4 = x+0,14 (mol)
nOH-(Y) = 2nMg2+ + 2nCu2+ + 2nFe2+ + 3nFe3+ = 2nSO42- - nNa+ = 2(x+0,14)-0,12 = 2x+0,16 (mol)
mY = mMg,Cu,Fe + mOH-(Y) + mBaSO4 => 15,6-16x+17(2x+0,16)+233(x+0,14) = 98,63 => x = 0,19
=> mMg, Cu, Fe =15,6 – 16x = 12,56 (g); nBaSO4 = x+0,14 = 0,33 mol; nOH-(Y) = 2x+0,16 = 0,54 mol
Ta có: mO(Z) = mZ – mMg,Cu,Fe – mBaSO4 = 93,93-12,56-0,33.233 = 4,48 gam
=> nO(Z) = 0,28 mol
\(Y\left\{ \matrix{
Mg{(OH)_2}:a \hfill \cr
Cu{(OH)_2}:b \hfill \cr
Fe{(OH)_2}:c \hfill \cr
Fe{(OH)_3}:d \hfill \cr
BaS{O_4}:0,33 \hfill \cr} \right.\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow Z\left\{ \matrix{
MgO:a \hfill \cr
CuO:b \hfill \cr
F{e_2}{O_3}:0,5c + 0,5d \hfill \cr
BaS{O_4}:0,33 \hfill \cr} \right.\)
nOH-(Y) = 2a + 2b + 2c + 3d = 0,54 (1)
nO(Z) = a + b + 1,5c + 1,5d = 0,28 (2)
Lấy 2(2)-(1) được: c = 0,02 mol
=> nFeSO4 = c = 0,02 mol
BTKL: m dd sau pư = 15,6 + 200 – 0,02.30 – 0,1.46 = 210,4 gam
=> C%FeSO4 = (0,02.152/210,4).100% = 1,445% gần nhất với 1,45%
Đáp án C
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Bắc Trà My
