by Hoà tan hoàn toàn 18,6 gam hỗn hợp Y gồm Fe và Al$_{2}$O$_{3}$ bằng 1 lít dung dịch HCl 1M, sau phản ứng thu được 3,36 lít H$_{2}$ (đktc) và dung dịch Z. Cho Z tác dụng với AgNO$_{3}$ dư, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 143,5 gam.
B. 151,6 gam
C. 129,15 gam
D. 108 gam.
Hướng dẫn
Chọn phương án là: B
Phương pháp giải:
Viết và tính theo PTHH:
Fe + 2HCl → FeCl$_{2}$ + H$_{2}$
A. l$_{2}$O$_{3}$ + 6HCl → 2AlCl$_{3}$ + 3H$_{2}$O
A. lCl$_{3}$ + 3AgNO$_{3}$ → 3AgCl↓ + Al(NO$_{3}$)$_{3}$
3FeCl$_{2}$ + 4HCl + 10AgNO$_{3}$ → Fe(NO$_{3}$)$_{3}$ + 10AgCl↓ + NO + 2H$_{2}$O
FeCl$_{2}$ + 3AgNO$_{3}$ → Fe(NO$_{3}$)$_{3}$ + 2AgCl↓ + Ag↓
Chất rắn sau phản ứng gồm Ag và AgCl.
Lời giải chi tiết:
n$_{HCl}$ = V$_{HCl}$× C$_{M}$ = 1×1 = 1 (mol)
\({n_{{H_2}(dktc)}} = \frac{{{V_{{H_2}(dktc)}}}}{{22,4}} = \frac{{3,36}}{{22,4}} = 0,15\,(mol)\)
PTHH: Fe + 2HCl → FeCl$_{2}$ + H$_{2}$↑ (1)
(mol) 0,15 ← 0,3 ← 0,15 ← 0,15
A. l$_{2}$O$_{3}$ + 6HCl → 2AlCl$_{3}$ + 3H$_{2}$O (2)
(mol) 0,1 ← 0,6 ← 0,2
Theo PTHH (1): n$_{Fe}$ = n$_{FeCl2}$ = n$_{H2}$ = 0,15 (mol)
→ m$_{Fe}$ = n$_{Fe}$ × M$_{Fe}$ = 0,15×56 = 8,4 (g)
→ m$_{Al2O3}$ = m$_{hh }$Y – m$_{Fe}$ = 18,6 – 8,4 = 10,2 (g)
\( \to {n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{{{m_{A{l_2}{O_3}}}}}{{{M_{A{l_2}{O_3}}}}} = \frac{{10,2}}{{102}} = 0,1\,(mol)\)
Theo PTHH (2): n$_{HCl(2)}$ = 6n$_{Al2O3}$ = 6.0,1 = 0,6 (mol)
Theo PTHH (1): n$_{HCl(1)}$ = 2n$_{H2}$ = 2.0,15 = 0,3 (mol)
→ ∑n$_{HCl(1)+(2)}$ = 0,6 + 0,3 = 0,9 (mol)
→ n$_{HCl }$dư = n$_{HCl bđ}$ – n$_{HCl pư}$ = 1 – 0,9 = 0,1 (mol)
dd Z thu được sau phản ứng gồm \(\left\{ \begin{array}{l}AlC{l_3}:0,2\,(mol)\\FeC{l_2}:0,15\,(mol)\\HCl\,du:0,1\,(mol)\end{array} \right.\)
Cho dd Z tác dụng với dung dịch AgNO$_{3}$ dư có pư
PTHH: AlCl$_{3}$ + 3AgNO$_{3}$ → 3AgCl↓ + Al(NO$_{3}$)$_{3}$ (3)
(mol) 0,2 → 0,6
3FeCl$_{2}$ + 4HCl + 10AgNO$_{3}$ → Fe(NO$_{3}$)$_{3}$ + 10AgCl↓ + NO + 2H$_{2}$O (4)
bđầu 0,15 0,1
pư 0,075← 0,1 → 0,25
sau 0,075 0 0,25
Sau pư (4) FeCl$_{2}$ vẫn dư nên tiếp tục pư với AgNO$_{3}$
FeCl$_{2}$ + 3AgNO$_{3}$ → Fe(NO$_{3}$)$_{3}$ + 2AgCl↓ + Ag↓ (5)
(mol) 0,075 → 0,15 → 0,075
Vậy kết tủa thu được gồm: \(\left\{ \begin{array}{l}AgCl:0,6 + 0,25 + 0,15\, = 1\,(mol)\\Ag:0,075\,(mol)\end{array} \right.\)
→ m$_{kết }$tủa = m$_{AgCl}$ + m$_{Ag}$ = 1.143,5 + 0,075.108 = 151,6 (g)
Đáp án B
