Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Cu, Mg, Fe vào...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Do phản ứng tạo H₂ => X không chứa NO₃^-

\(11,2(g)\left\{ \begin{gathered}
Cu \hfill \\
Mg \hfill \\
Fe \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{\begin{subarray}{l}
KN{O_3}:0,12 \\
{H_2}S{O_4}:0,33
\end{subarray} }dd\,X\left\{ \begin{gathered}
\left. \begin{gathered}
C{u^{2 + }} \hfill \\
M{g^{2 + }} \hfill \\
F{e^{2 + }} \hfill \\
F{e^{3 + }} \hfill \\
\end{gathered} \right\}11,2(g) \hfill \\
\hfill \\
{K^ + }:0,12 \hfill \\
S{O_4}^{2 - }:0,33 \hfill \\
\end{gathered} \right. + Y\left\{ \begin{gathered}
{H_2}:x\left( {\% {m_{{H_2}}} = \frac{{25}}{9}\% } \right) \hfill \\
Z? \hfill \\
\end{gathered} \right. + {H_2}O:0,33 - x\)

Đặt n_H2 = x mol

=> m _{hh khí} = 2x : (15/9) . 100 = 72x (g)

BTNT “H”: n_H2O = n_H2SO4 – n_H2 = 0,33 – x (mol)

BTKL: m_KL + m_KNO3 + m_H2SO4 = m _muối + m _{hh khí} + m_H2O => x

BTKL: m _{dd sau pư} = m_KL + m _{dd (KNO3 + H2SO4)} – m _khí = ?

Đặt n_Cu = a; n_Mg = b; n_Fe2+ = c; n_Fe3+ = d

BTĐT: 2n_Cu2+ + 2n_Mg2+ + 2n_Fe2+ + 3n_Fe3+ = 2n_SO42- - n_K+

=> (1) theo a, b, c, d

Nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được oxit kim loại:

m_O(oxit) = m _oxit – m_KL = ?

BTe cho quá trình từ KL tạo thành oxit kim loại: 2n_Cu + 2n_Mg + 3n_Fe = 2n_O

=> (2) theo a, b, c, d

Lấy (2) – (1) thu được c

=> C% _FeSO4

Giải chi tiết:

Do phản ứng tạo H₂ => X không chứa NO₃^-

\(11,2(g)\left\{ \begin{gathered}
Cu \hfill \\
Mg \hfill \\
Fe \hfill \\ 
\end{gathered} \right.\xrightarrow{\begin{subarray}{l} 
KN{O_3}:0,12 \\ 
{H_2}S{O_4}:0,33 
\end{subarray} }dd\,X\left\{ \begin{gathered}
\left. \begin{gathered}
C{u^{2 + }} \hfill \\
M{g^{2 + }} \hfill \\
F{e^{2 + }} \hfill \\
F{e^{3 + }} \hfill \\ 
\end{gathered} \right\}11,2(g) \hfill \\
\hfill \\
{K^ + }:0,12 \hfill \\
S{O_4}^{2 - }:0,33 \hfill \\ 
\end{gathered} \right. + Y\left\{ \begin{gathered}
{H_2}:x\left( {\% {m_{{H_2}}} = \frac{{25}}{9}\% } \right) \hfill \\
Z? \hfill \\ 
\end{gathered} \right. + {H_2}O:0,33 - x\) 

Đặt n_H2 = x mol

=> m _{hh khí} = 2x : (15/9) . 100 = 72x (g)

BTNT “H”: n_H2O = n_H2SO4 – n_H2 = 0,33 – x (mol)

BTKL: m_KL + m_KNO3 + m_H2SO4 = m _muối + m _{hh khí} + m_H2O

=> 11,2 + 0,12.101 + 0,33.98 = 11,2 + 0,12.39 + 0,33.96 + 72x + 18(x – 0,33)

=> x = 0,04 mol

=> m _{hỗn hợp khí} = 72x = 2,88 gam

BTKL: m _{dd sau pư} = m_KL + m _{dd (KNO3 + H2SO4)} – m _khí = 11,2 + 200 – 2,88 = 208,32 gam

Đặt n_Cu = a; n_Mg = b; n_Fe2+ = c; n_Fe3+ = d

BTĐT: 2n_Cu2+ + 2n_Mg2+ + 2n_Fe2+ + 3n_Fe3+ = 2n_SO42- - n_K+

Hay 2a + 2b + 2c + 3d = 2.0,33 – 0,12 = 0,54 (1)

Nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được oxit kim loại:

m_O(oxit) = m _oxit – m_KL = 16 – 11,2 = 4,8 gam

=> n_O(oxit) = 0,3 mol

BTe cho quá trình từ KL tạo thành oxit kim loại: 2n_Cu + 2n_Mg + 3n_Fe = 2n_O

=> 2a + 2b + 3c + 3d = 2.0,3 = 0,6 (2)

Lấy (2) – (1) thu được c = 0,06 mol

=> n_FeSO4 = c = 0,06 mol

=> C% _FeSO4 = 4,378% gần nhất với giá trị 4,38%

Đáp án D