Hòa tan hoàn toàn 8,6 gam hỗn hợp Al, Mg, Fe, Zn v...

B

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Do khí thu được có chứa H₂ nên dd X không chứa Fe³⁺, NO₃^-. Khi cho KOH vào dd X không thu được khí nên X không chứa NH₄⁺

Sơ đồ bài toán:

\(8,6(g)\left\{ \matrix{
Al \hfill \cr
Mg \hfill \cr
Fe \hfill \cr
Zn \hfill \cr} \right. + \left\{ \matrix{
KN{O_3}:x \hfill \cr
{H_2}S{O_4}:2x \hfill \cr} \right. \to \left| \matrix{
{\rm{dd}}\,X\underbrace {\left\{ \matrix{
A{l^{3 + }} \hfill \cr
M{g^{2 + }} \hfill \cr
F{e^{2 + }} \hfill \cr
Z{n^{2 + }} \hfill \cr
{K^ + }:x \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:2x \hfill \cr} \right.}_{{m_{muoi}} = 43,25(g)}\buildrel { + KOH} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
Al{(OH)_3} \hfill \cr
Mg{(OH)_2} \hfill \cr
Fe{(OH)_2} \hfill \cr
Zn{(OH)_2} \hfill \cr} \right.\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
A{l_2}{O_3} \hfill \cr
MgO \hfill \cr
F{e_2}{O_3} \hfill \cr
ZnO \hfill \cr} \right. \hfill \cr
Khi\,Y(\% {m_{{H_2}}} = 4\% ) \hfill \cr
\hfill \cr
{H_2}O \hfill \cr} \right.\)

Dựa vào các phương pháp bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng để tìm được số mol của các chất, các ion.

Giải chi tiết:

Do khí thu được có chứa H₂ nên dd X không chứa Fe³⁺, NO₃^-. Khi cho KOH vào dd X không thu được khí nên X không chứa NH₄⁺

Sơ đồ bài toán:

\(8,6(g)\left\{ \matrix{
Al \hfill \cr
Mg \hfill \cr
Fe \hfill \cr
Zn \hfill \cr} \right. + \left\{ \matrix{
KN{O_3}:x \hfill \cr
{H_2}S{O_4}:2x \hfill \cr} \right. \to \left| \matrix{
{\rm{dd}}\,X\underbrace {\left\{ \matrix{
A{l^{3 + }} \hfill \cr
M{g^{2 + }} \hfill \cr
F{e^{2 + }} \hfill \cr
Z{n^{2 + }} \hfill \cr
{K^ + }:x \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:2x \hfill \cr} \right.}_{{m_{muoi}} = 43,25(g)}\buildrel { + KOH} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
Al{(OH)_3} \hfill \cr
Mg{(OH)_2} \hfill \cr
Fe{(OH)_2} \hfill \cr
Zn{(OH)_2} \hfill \cr} \right.\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
A{l_2}{O_3} \hfill \cr
MgO \hfill \cr
F{e_2}{O_3} \hfill \cr
ZnO \hfill \cr} \right. \hfill \cr
Khi\,Y(\% {m_{{H_2}}} = 4\% ) \hfill \cr
\hfill \cr
{H_2}O \hfill \cr} \right.\)

m _muối = m_Al,Mg,Fe,Zn + m_K+ + m_SO42- => 43,25 = 8,6 + 39x + 96.2x => x = 0,15 mol

Đặt m_Y = m (gam) => m_H2 = 0,04m gam => n_H2 = 0,02m (mol)

BTNT "H": n_H2O = n_H2SO4 - n_H2 = 0,3 - 0,02m (mol)

BTKL: m_KL + m_KNO3 + m_H2SO4 = m _muối + m_Y + m_H2O

=> 8,6 + 0,15.101 + 0,3.98 = 43,25 + m + 18(0,3 - 0,02m) => m = 7,03125 gam

=> m _{dd sau pư} = m_KL + m_{(dd KNO3+H2SO4)} - m _khí = 8,6 + 100 - 7,03125 = 101,56875 gam

- Đặt n_Al3+ = a; n_Mg2+ = b; n_Fe2+ = c; n_Zn2+ = d (mol)

BTĐT cho dd X: 3n_Al3+ + 2n_Mg2+ + 2n_Fe2+ + 2n_Zn2+ + n_K+ = 2n_SO42-

3a + 2b + 2c + 2d + 0,15 = 2.0,3 => 3a + 2b + 2c + 2d = 0,45 (*)

- Xét hỗn hợp oxit sau khi nung kết tủa: Al₂O₃ (0,5a), MgO (b), Fe₂O₃ (0,5c), ZnO (d)

n_O(oxit) = m _oxit - m_KL = 12,6 - 8,6 = 4 gam => n_O(oxit) = 0,25 mol

=> 3.0,5a + b + 3.0,5c + d = 0,25 (**)

Lấy 2(**) - (*) được c = 0,05

=> C%_FeSO4 = (0,05.152)/ 101,56875.100% = 7,48% gần nhất với 7,5%

Đáp án B