Câu hỏi
Cho 66,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe(NO3)2, Al tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 3,1 mol KHSO4 loãng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa 466,6 gam muối sunfat trung hòa và 10,08 lít (đktc) khí Z gồm 2 khí trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Biết tỉ khối của Z so với He là 23/18. Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?
- A 15.
- B 20.
- C 25.
- D 30.
Phương pháp giải:
M khí = 4.23/18 = 46/9 => Khí có chứa H2
Thành phần của khí: NO (x mol) và H2 (y mol)
+) n khí = x + y = 0,45 (1)
+) m khí = 30x + 2y = 0,45.46/9 (2)
Từ (1) (2) => x, y
Sơ đồ bài toán:
\(66,2(g)\left\{ \begin{array}{l}
F{e_3}{O_4}\\
Fe{(N{O_3})_2}\\
Al
\end{array} \right. + KHS{O_4}:3,1 \to 466,6(g)\left\{ \begin{array}{l}
F{e^{2 + }}\\
F{e^{3 + }}\\
A{l^{3 + }}\\
{K^ + }:3,1\\
N{H_4}^ + \\
S{O_4}^{2 - }:3,1
\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}
NO:0,05\\
{H_2}:0,4
\end{array} \right. + {H_2}O\)
BTKL: mH2O = mX + mKHSO4 – m khí => nH2O = 1,05 mol
BTNT “H” => nNH4+ = (nKHSO4 – 2nH2 – 2nH2O) : 4
=> m(Fe, Al) = m muối – mK+ – mNH4+ - mSO42- = ?
Mặt khác, BTNT “N”: nFe(NO3)2(X) = (nNH4+ + nNO) : 2 = ?
mO(X) = mX – m(Fe, Al) – mNO3- => nO
=> nFe3O4 = nO : 4 = ?
=> mAl = mX – mFe3O4 – mFe(NO3)2 = ?
=> %mAl
Lời giải chi tiết:
M khí = 4.23/18 = 46/9 => Khí có chứa H2
Thành phần của khí: NO (x mol) và H2 (y mol)
+) n khí = x + y = 0,45 (1)
+) m khí = 30x + 2y = 0,45.46/9 (2)
Từ (1) (2) => x = 0,05 và y = 0,4
Sơ đồ bài toán:
\(66,2(g)\left\{ \begin{array}{l}
F{e_3}{O_4}\\
Fe{(N{O_3})_2}\\
Al
\end{array} \right. + KHS{O_4}:3,1 \to 466,6(g)\left\{ \begin{array}{l}
F{e^{2 + }}\\
F{e^{3 + }}\\
A{l^{3 + }}\\
{K^ + }:3,1\\
N{H_4}^ + \\
S{O_4}^{2 - }:3,1
\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}
NO:0,05\\
{H_2}:0,4
\end{array} \right. + {H_2}O\)
BTKL: mH2O = mX + mKHSO4 – m khí = 66,2 + 3,1.136 – 466,6 – 0,05.30 – 0,4.2 = 18,9 gam => nH2O = 1,05 mol
BTNT “H”: nNH4+ = (nKHSO4 – 2nH2 – 2nH2O) : 4 = (3,1 – 2.0,4 – 2.1,05) : 4 = 0,05 mol
=> m(Fe, Al) = m muối – mK+ – mNH4+ - mSO42- = 466,6 – 3,1.39 – 0,05.18 – 3,1.96 = 47,2 gam
Mặt khác, BTNT “N”: nFe(NO3)2(X) = (nNH4+ + nNO) : 2 = (0,05 + 0,05) : 2 = 0,05 mol
mO(X) = mX – m(Fe, Al) – mNO3- = 66,2 – 47,2 – 0,1.62 = 12,8 gam => nO = 0,8 mol
=> nFe3O4 = nO : 4 = 0,2 mol
=> mAl = mX – mFe3O4 – mFe(NO3)2 = 66,2 – 0,2.232 – 0,05.180 = 10,8 gam
=> %mAl = 10,8 : 66,2 = 16,3% gần nhất với 15%
Đáp án A
Câu hỏi trước
