Hòa tan hết 31,12 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe (a mol) Fe3O4, FeCO3

49/50

Hòa tan hết 31,12 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe (a mol), Fe3O4, FeCO3 vào dung dịch hỗn hợp chứa H2SO4 và KNO3. Sau phản ứng thu được 1,12 lít hỗn hợp khí Y (đo ở 0oC và 4 atm) gồm (CO2, NO, NO2, H2) có tỷ khối hơi so với H2 là 14,6 và dung dịch Z chỉ chứa các muối trung hòa với tổng khối lượng là m gam. Cho BaCl2 dư vào Z thấy xuất hiện 140,965 gam kết tủa trắng. Mặt khác cho NaOH (dư) vào Z thì thấy có 54,25 gam dung dịch NaOH 80% phản ứng đồng thời xuất hiện 42,9 gam kết tủa và 0,56 lít khí (đktc) thoát ra. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của a gần nhất với:

0,171

0,165

0,152

0,159

Giải thích

Đáp án D

nhhkhi=0,2 mol

cho BaCl₂ vào kết tủa thu được là BaSO₄

_{nBaSO4=0,605 mol}

_{nH2SO4=0,605 mol}

_{nNaOH=1,085 mol}

_{nNH3=0,025 mol}

_{⇒nion kimloai=1,06 mol}

hỗn hợp khí có chứa H₂ nên muối sắt là muối Fe²⁺

NO₃^- hết, các muối trung hòa là

MgSO₄, FeSO₄, K₂SO₄ và (NH₄)₂SO₄

mFe+mMg = 24,88 gam (1)

n_{điện tích -}= 2n_SO4^2-= 1,21 mol

n_{điện tích +}= 1,085 + nK+

=>nK+= 0,125 mol

=>n_N khí = 0,125 – 0,025 =0,1 mol

Mặt khác bảo toàn khối lượng

mX+mH2SO4+mKNO3=mmuối+mkhí+mH2O

=> mH2O= 8,91 mol

=> nH2O= 0,495 mol

Bảo toàn nguyên tố H có

n_{H axit}= n_{H (H2O)}+ n_{H (H2)}+n_{H muối amoni}

0,605.2 =0,495.2 +2nH2 + 0,025.4

=> nH2= 0,06 mol

=> nCO2= 0,2 – 0,1 – 0,06 = 0,04 mol

=>nFeCO3= 0,04 mol

=> m_Fe+ m_Mg + mFe3O4= 26,48 g

m _{KL (hỗn hợp trên)}= 22,64 gam (2)

từ (1) và (2) => m_{O (Fe3O4)}= 3,84 gam

=> nFe3O4=0,06 mol

mặt khác vì tổng ion dương kim loại Fe2+ và Mg2+

Gọi nFe=a mol, nMg=b mol

⇒2a+2b=0,256a+24b=12,56

⇒a=0,16, b=0,15 mol