Cho 9,2 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch hỗn hợp AgNO3, và Cu(NO3)2, thu được chất rắn Y và dung dịch Z. Hòa tan hết Y bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 6,384 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở điều kiện tiêu chuẩn). Cho dung dịch NaOH dư vào Z, thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 8,4 gam hỗn hợp rắn. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong X? (Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn).
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Gọi `n_(Mg) = a ; n_(Fe) = b ; n_(AgNO_3) = c ; n_(Cu(NO_3)_2) = d ( mol ) ( a , b , c , d > 0 )`
`m_X = 24a + 56b = 9,2 ( 1 )`
`-` Vì `m_X > m_(r ắn)(`sau khi nung `T ) -> Y` gồm `Ag;Cu;Fe` và có thể có `Mg`
$\rm X: \begin{cases} Mg \\ Fe \end{cases} + \begin{cases} AgNO_3 \\ Cu(NO_3)_2 \end{cases} → \begin{cases} Y : \begin{cases} Ag \\ Cu \\ Fe \\ Mg \end{cases} \\ Z : \begin{cases} Mg^{2+} \\ Fe^{2+} \\ NO_3^- \end{cases} + NaOH → \begin{cases} NaNO_3 \\ T : \begin{cases} Mg(OH)_2 \\ Fe(OH)_2 \end{cases} + O_2 → \begin{cases} H_2O \\ \begin{cases} MgO \\ Fe_2O_3 \end{cases} \end{cases} \end{cases} \end{cases}$
Bảo toàn `NO_3^(-) : n_(NO_3^(-)(.)Z) = c + 2d ( mol )`
`+ TH_1 : Y` không có `Mg ; Z` không có `Fe`
`-` Thí nghiệm `1 :`
Bảo toàn `Mg : n_(Mg^(2+)) = a ( mol )`
Bảo toàn điện tích `: 2a = c + 2d -> 2a - c - 2d = 0 ( 2 )`
`-` Thí nghiệm `2 :`
$\rm 2Ag^{0} → Ag_2^{+} + 2e$
$\rm Cu^{0} → Cu^{+2} + 2e$
$\rm 2Fe^{0} → Fe_2^{+3} + 6e$
$\rm S^{+6} +2e→ S^{+4}$
Bảo toàn `e : c + 2d + 3b = 0,57 -> 3b + c + 2d = 0,57 ( 3 )`
`-` Thí nghiệm `4 :`
Bảo toàn `Mg : n_(Mg^(2+)) = a = (8,4)/(40) = 0,21 ( 4 )`
`(1);(2);(3);(4) ->` Vô nghiệm `->` Loại
`+ TH_2 : Y` có `Mg -> Z` không có `Fe`
`-` Thí nghiệm `4 :`
Bảo toàn `Mg : n_(Mg^(2+)(.)Z) = n_(MgO) = (8,4)/(40) = 0,21 ( mol )`
`-` Thí nghiệm `1 :`
Bảo toàn điện tích `: c + 2d = 0,21 . 2 = 0,42 ( 2.1 )`
`n_(Mg(.)Y) = a - 0,21 ( mol )`
`-` Thí nghiệm `2 :`
Bảo toàn `e :`
`2( a - 0,21 ) + 3b + c + 2d = 0,57`
`-> 2a + 3b + c + 2d = 0,99`
`-> 2a + 3b = 0,57 ( 3.1)`
`(1);(3.1) -> a = 0,108 ; b = 0,118 ( mol )`
Vì `a = 0,108 < n_(Mg^(2+)(.)Z) = 0,21 ->` Loại
`+ TH_3 : Z` có `Fe -> Y` không có `Mg`
`-` Thí nghiệm `1 :`
Bảo toàn `Mg : n_(Mg^(2+)) = a ( mol )`
Bảo toàn điện tích `: 2a + 2n_(Fe^(2+)) = c + 2d`
`-> n_(Fe^(2+)) = - a + 0,5c + d ( mol )`
`-` Thí nghiệm `4 :`
Bảo toàn `Fe : n_(Fe_2O_3) = (-a+0,5c+d)/2 ( mol )`
`m_(r ắn) = 160 . (-a+0,5c+d)/2 + 40a = 8,4 -> c + 2d = a + 0,21`
`-` Thí nghiệm `2 :`
Bảo toàn `e : c + 2d + 3( a + b -0,5c - d ) = 0,57`
`-> 3a + 3b - 0,5c - d = 0,57 -> 5a + 6b = 1,35 ( 2.2 )`
`(1);(2.2) -> a = 0,15 ; b = 0,1 ( mol )`
`%Mg = (0,15.24)/(9,2) . 100% ≈ 39,13%`
`%Fe = 100% - 39,13% = 60,87%`
`X:Mg:x(mol);Fe(pu):y(mol);Fe(du):z(mol)`
`->24x+56(y+z)=9,2(1)`
Bte: `2x+2y=2n_{Cu}+n_{Ag}`
Bte: `2n_{SO_2}=3n_{Fe\ du}+2n_{Cu}+n_{Ag}=3z+2x+2y=2.{6,384}/{22,4}=0,57(2)`
BTNT Mg: `n_{MgO}=n_{Mg}=x(mol)`
BTNT Fe: `n_{Fe_2o_3}=1/2n_{Fe\ pu}=0,5y(mol)`
`->40x+160.0,5y=8,4(3)`
`(1)(2)(3)->x=0,15;y=0,03;z=0,07`
`\%m_{Mg}={0,15.24}/{9,2}.100\%=39,13\%`
`\%m_{Fe}=100-39,13=60,87\%`
Hóa học là ngành nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, và sự thay đổi của vật chất. Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó. Hóa học đôi khi được gọi là "khoa học trung tâm" vì nó là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lý học, địa chất học và sinh học. Hãy đam mê và khám phá thế giới của các chất hóa học và phản ứng!
Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, chúng ta sắp phải bước vào một kỳ thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô. Áp lực từ kỳ vọng của phụ huynh và tương lai lên cấp 3 thật là lớn, nhưng hãy tin vào bản thân và giữ vững sự tự tin!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK