by X là hỗn hợp rắn gồm Mg, NaNO$_{3}$ và FeO (trong đó oxi chiếm 26,4% về khối lượng). Hòa tan hết m gam X trong 2107 gam dung dịch H$_{2}$SO$_{4}$ loãng, nồng độ 10% thu được dung dịch Y chỉ chứa muối sunfat trung hòa và 11,2 lít (đktc) hỗn hợp NO, H$_{2}$ có tỉ khối so với H$_{2}$ là 6,6. Cô cạn dung dịch sau phản ứng được rắn khan Z và 1922,4 gam H$_{2}$O. Phần trăm khối lượng FeO trong X gần nhất với giá trị nào nhất dưới đây?
A. 50%
B. 12%
C. 33%
D. 40%
Hướng dẫn
Chọn phương án là: C
Lời giải chi tiết:
Ta tính được: n$_{H2SO4}$ = 2,15 mol
Khi cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 1922,4 gam H$_{2}$O gồm 1896,3 gam H$_{2}$O trong dung dịch H$_{2}$SO$_{4}$ ban đầu. Suy ra m$_{H2O sinh ra}$ = 1922,4 – 1896,3 = 26,1 (gam) → n$_{H2O sinh ra}$ = 1,45 mol
– Ta có 11,2 lít (đktc) hỗn hợp NO (x mol), H$_{2}$(y mol) có tỉ khối so với H$_{2}$ là 6,6
+ n$_{hỗn hợp}$ = x + y = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol
+ m$_{hỗn hợp}$ = m$_{NO}$ + m$_{H2}$ = 30x + 2y = 6,6.2.0,5 = 6,6 (g)
Giải hệ trên ta được x = 0,2 và y = 0,3
– Sơ đồ phản ứng:
Do phản ứng sinh ra H$_{2}$ nên NO$_{3}$$^{-}$ đã phản ứng hết => Dung dịch Y không chứa ion NO$_{3}$$^{-}$
\(\left\{ \begin{array}{l}Mg\\NaN{O_3}\\{\rm{ }}FeO\end{array} \right\} + {\rm{ }}{H_2}S{O_4}:2,15 \to \left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }}\\N{a^ + }\\{\rm{ }}F{e^{x + }}\\{\rm{ }}N{H_4}^ + \\{\rm{ }}S{O_4}^{2 – }\end{array} \right\} + \left\{ \begin{array}{l}NO:0,2\\{H_2}:0,3\end{array} \right. + {H_2}O:1,45\)
B. ảo toàn nguyên tố H: n$_{NH4+}$ = (2n$_{H2SO4}$ – 2n$_{H2}$ – 2n$_{H2O}$)/4 = 0,2 mol
B. ảo toàn nguyên tố N: n$_{NaNO3 }$= n$_{NH4+}$ + n$_{NO}$ = 0,4 mol
B. ảo toàn nguyên tố O: n$_{FeO}$ = 4n$_{SO42- }$+ n$_{NO}$ + n$_{H2O}$ – 4n$_{H2SO4}$ – 3n$_{NaNO3}$ = 0,45 mol
=> n$_{O (X)}$ = 3n$_{NaNO3}$ + n$_{FeO}$ = 1,65 mol => m = 100 gam
Mà m$_{Mg trong X}$ = m $_{hh}$ – m$_{NaNO3}$ – m$_{FeO }$= 33,6 gam
Vậy %m$_{Mg}$ = 33,6% gần nhất với giá trị 33%.
Đáp án C
