by Cho hỗn hợp X gồm 0,35 mol Fe và 0,04 mol Al tác dụng với dung dịch chứa Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ và H$_{2}$SO$_{4}$, thu được dung dịch Y, hỗn hợp hai khí NO và H$_{2}$ (có tỉ khối so với H$_{2}$ bằng 5,2) và 10,04 gam hỗn hợp hai kim loại (trong đó kim loại yếu hơn chiếm 19,1235% theo khối lượng). Cô cạn dung dịch Y, thu được hỗn hợp muối khan Z. Phần trăm khối lượng muối nhôm trong Z gần nhất với
A. 4,13.
B. 39,89.
C. 17,15.
D. 35,75.
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: C
Phương pháp giải:
n$_{Cu }$ = (10,4. 0,191235 )/64= 0,03 (mol) ⇒ n$_{Cu(NO3)2}$ = 0,03
⇒ n$_{Fe}$ dư = 0,145 (mol) ⇒ n$_{Fe}$ pư = 0,205 (mol)
B. ảo toàn nguyên tố N ta có: n$_{NO}$ + n$_{NH4+}$ = 2n$_{Cu(NO3)2}$
⇒ 3a + b = 0,03.2 (1)
B. ảo toàn e: 2n$_{Fe pư}$ + 3n$_{Al}$ = 3n$_{NO}$ + 2n$_{H2}$ + 8n$_{NH4+}$ + 2n$_{Cu2+}$
⇒ 23a + 8b = 0,47 (2)
Từ (1) và (2) ⇒ a = ? và b = ?
B. ảo toàn điện tích với dung dịch Y gồm Al$^{3+}$ (0,04 ); Fe$^{2+}$: (0,205); NH$_{4}$$^{+}$ (0,03) và SO$_{4}$$^{2-}$
⇒ n$_{SO4}$ = ? (mol)
⇒ m$_{muối}$ = m$_{Al3+}$ + m$_{Fe2+}$ + m$_{NH4+}$ + m$_{SO42-}$
⇒ % Al$_{2}$(SO$_{4}$)$_{3}$ = ?
Lời giải chi tiết:
n$_{Cu }$ = (10,4. 0,191235 )/64= 0,03 (mol) ⇒ n$_{Cu(NO3)2}$ = 0,03
⇒ n$_{Fe}$ dư = ( 10,4 -0,03.64)/56 = 0,145 (mol) ⇒ n$_{Fe}$ pư = 0,35 – 0,145 = 0,205 (mol)
Hỗn hợp khí có M = 10,4 ⇒ Dùng quy tắc đường chéo ⇒ n$_{NO}$ = 3a và n$_{H2}$ = 7a (mol)
B. ảo toàn nguyên tố N ta có: n$_{NO}$ + n$_{NH4+}$ = 2n$_{Cu(NO3)2}$
⇒ 3a + b = 0,03.2 (1)
B. ảo toàn e: 2n$_{Fe pư}$ + 3n$_{Al}$ = 3n$_{NO}$ + 2n$_{H2}$ + 8n$_{NH4+}$ + 2n$_{Cu2+}$
⇒ 2.0,205 + 3. 0,04 = 3.3a + 2.7a + 8b + 2. 0,03
⇒ 23a + 8b = 0,47 (2)
Từ (1) và (2) ⇒ a = 0,01 và b = 0,03 (mol)
B. ảo toàn điện tích với dung dịch Y gồm Al$^{3+}$ (0,04 ); Fe$^{2+}$: (0,205); NH$_{4}$$^{+}$ (0,03) và SO$_{4}$$^{2-}$
⇒ 3.0,04 + 2.0,205 = 0,03 + 2n$_{SO4}$
⇒ n$_{SO4}$ = 0,28 (mol)
⇒ m$_{muối}$ = m$_{Al3+}$ + m$_{Fe2+}$ + m$_{NH4+}$ + m$_{SO42-}$
= 0,04.27 + 0,205.56 + 0,03.18 + 0,28.96
= 39,98 (g)
% Al$_{2}$(SO$_{4}$)$_{3}$ = (0,02. 342) :39,98 ).100% = 17,11% ≈ 17,15%
Đáp án C
