Cho 3,52 gam hỗn hợp Z gồm hai kim loại Mg, Fe ở d...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Các phương trình hóa học có thể xảy ra:

Mg  + Cu(NO₃)₂  \(\xrightarrow{{}}\) Mg(NO₃)₂    +  Cu                       (1)

Fe  + Cu(NO₃)₂  \(\xrightarrow{{}}\)  Fe(NO₃)₂    +  Cu                          (2)

+ Nếu Mg dư → Hỗn hợp T có 3 kim loại ( trái giả thiết).

+ Nếu cả Mg, Fe cùng phản ứng hết → Toàn bộ kim loại đi vào dung dịch V và chuyển hết vào ôxit → Khối lượng ôxit phải lớn hơn 3,52 gam →Trái giả thiết.

Vậy: Mg đã phản ứng hết, Fe  có thể chưa phản ứng hoặc chỉ phản ứng một phần.

Mg(NO₃)₂  + 2NaOH  \(\xrightarrow{{}}\)   Mg(OH)₂   + 2 NaNO₃      (3)

Fe(NO₃)₂    +   2NaOH  \(\xrightarrow{{}}\)  Fe(OH)₂   + 2 NaNO₃         (4)

Mg(OH)₂  \(\xrightarrow{{{t^0}}}\)   MgO  +   H₂O                                   (5)

4Fe(OH)₂   +   O₂    \(\xrightarrow{{{t^0}}}\)    2Fe₂O₃   +   4H₂O                     (6)

Gọi số mol Mg ban đầu là x mol, số mol Fe ban đầu là y mol, số mol Fe phản ứng là z mol ( x, y > 0; z  lớn hơn hoặc bằng 0, y>z ).

Theo phương trình (1), (2) ta có:

24x   +  56y   =  3,52

64(x+ z)   +  56(y- z)   = 4,8

Từ (1), (2), (3),(4), (5), (6) ta có

40x  +  80z   = 2

Ta có hệ phương trình

                           24x   +  56y   =  3,52

                           64x   +  56y + 8z = 4,8

                           40x  +  80z   = 2

Giải hệ ta được:  x, y  , z 

Dung dịch V gồm: Mg(NO₃)₂; Fe(NO₃)₂ :

\(C{\% _{Mg(NO3)2}} = \frac{{{m_{Mg(NO3)2}}.100\% }}{{{m_{{\text{dd}}}}}}\),  \(C{\% _{Fe(NO3)2}} = \frac{{{m_{Fe(NO3)2}}.100\% }}{{{m_{{\text{dd}}}}}}\)

Giải chi tiết:

Các phương trình hóa học có thể xảy ra:

Mg  + Cu(NO₃)₂  \(\xrightarrow{{}}\)     Mg(NO₃)₂    +  Cu                       (1)

Fe  + Cu(NO₃)₂  \(\xrightarrow{{}}\)  Fe(NO₃)₂    +  Cu                          (2)

+ Nếu Mg dư → Hỗn hợp T có 3 kim loại ( trái giả thiết).

+ Nếu cả Mg, Fe cùng phản ứng hết → Toàn bộ kim loại đi vào dung dịch V và chuyển hết vào ôxit → Khối lượng ôxit phải lớn hơn 3,52 gam →Trái giả thiết.

Vậy: Mg đã phản ứng hết, Fe  có thể chưa phản ứng hoặc chỉ phản ứng một phần.

Mg(NO₃)₂  + 2NaOH  \(\xrightarrow{{}}\)   Mg(OH)₂   + 2 NaNO₃      (3)

Fe(NO₃)₂    +   2NaOH \(\xrightarrow{{}}\) Fe(OH)₂   + 2 NaNO₃         (4)

Mg(OH)₂    \(\xrightarrow{{{t^0}}}\)         MgO  +   H₂O                                   (5)

4Fe(OH)₂   +   O₂  \(\xrightarrow{{{t^0}}}\)    2Fe₂O₃   +   4H₂O                     (6)

Gọi số mol Mg ban đầu là x mol, số mol Fe ban đầu là y mol, số mol Fe phản ứng là z mol ( x, y > 0; z  lớn hơn hoặc bằng 0, y>z ).

Theo phương trình (1), (2) ta có:

24x   +  56y   =  3,52

64(x+ z)   +  56(y- z)   = 4,8

Từ (1), (2), (3),(4), (5), (6) ta có

40x  +  80z   = 2

Ta có hệ phương trình

                           24x   +  56y   =  3,52

                           64x   +  56y + 8z = 4,8

                           40x  +  80z   = 2

Giải hệ ta được:  x =  0,03 mol , y  = 0,05 mol , z  =  0,01 mol.

Dung dịch V gồm: Mg(NO₃)₂: 0,03 mol ; Fe(NO₃)₂ :0,01 mol

 →Khối lượng của Mg(NO₃)₂ là 4,44 gam và Khối lượng Fe(NO₃)₂ là 1,8 gam.

Tổng khối lượng dung dịch V là: 3,52 + 200 – 4,8 = 198,72 gam.

Vậy C% của các chất tan trong dung dịch lần lượt là:

\(C{\% _{Mg(NO3)2}} = \frac{{{m_{Mg(NO3)2}}.100\% }}{{{m_{{\text{dd}}}}}} = \frac{{4,44.100\% }}{{198,72}} = 2,23\% \)

\(C{\% _{Fe(NO3)2}} = \frac{{{m_{Fe(NO3)2}}.100\% }}{{{m_{{\text{dd}}}}}} = \frac{{1,8.100\% }}{{198,72}} = 0,91\% \)

Đáp án D