by Cho 9,2 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch hỗn hợp AgNO$_{3}$ và Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ thu được chất rắn Y (gồm 3 kim loại) và dung dịch Z. Hòa tan hết Y bằng dung dịch H$_{2}$SO$_{4}$ đặc nóng dư thu được 6,384 lít khí SO$_{2}$ (sản phẩm khử duy nhất của S$^{+6}$, ở đktc). 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. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe trong X là:
A. 79,13%
B. 28,00%
C. 70,00%
D. 60,87%
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: D
Phương pháp giải:
Chất rắn sau khi nung chỉ nặng 8,4 gam nên toàn bộ Mg và Fe không thể chuyển hết về oxit vì lúc đó m$_{rắn}$ > 9,2 gam, tức là trong Y phải có chứa Fe dư → AgNO$_{3}$ và Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ phản ứng hết
Ta có n$_{SO2}$ = 0,285 mol
Đặt x, y, z là số mol Mg, Fe phản ứng và Fe dư → 24x + 56y + 56z = 9,2 gam
B. ảo toàn electron ta có: 2x + 2y + 3z = 2.0,285
Chất rắn cuối bài gồm MgO: x mol và Fe$_{2}$O$_{3}$: y/2 mol → 40x + 160.y/2 = 8,4 gam
Giải hệ trên ta có: x; y và z.
Lời giải chi tiết:
Chất rắn sau khi nung chỉ nặng 8,4 gam nên toàn bộ Mg và Fe không thể chuyển hết về oxit vì lúc đó m$_{rắn}$ > 9,2 gam, tức là trong Y phải có chứa Fe dư → AgNO$_{3}$ và Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ phản ứng hết
Ta có n$_{SO2}$ = 0,285 mol
Đặt x, y, z là số mol Mg, Fe phản ứng và Fe dư → 24x + 56y + 56z = 9,2 gam
Viết quá trình cho e và nhận e cho quá trình X + AgNO$_{3}$, Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ → Y . Sau đó Y+ H$_{2}$SO$_{4}$:
QT cho e:
Mg → Mg$^{2+}$+ 2e
Fe → Fe$^{2+}$+ 2e
Fe → Fe$^{3+}$+ 3e
QT nhận e:
S$^{+6}$+ 2e → S$^{+4}$
Chất rắn cuối bài gồm MgO: x mol và Fe$_{2}$O$_{3}$: y/2 mol → 40x + 160.y/2 = 8,4 gamBảo toàn electron ta có: 2x + 2y + 3z = 2.0,285
Giải hệ trên ta có: x = 0,15; y = 0,03 và z = 0,07 → n$_{Fe }$ = 0,1 mol → %m$_{Fe}$ = 60,87%
Đáp án D
