Hòa tan hoàn toàn 16,4 gam

40/40

Hòa tan hoàn toàn 16,4 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe₃O₄ và Cu (trong đó FeO chiếm 1/3 tổng số mol hỗn hợp X) trong dung dịch chứa NaNO₃ và HCl, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối clorua và 0,896 lít NO (sản phẩm khử duy nhất của , đktc). Mặt khác, hòa tan hoàn toàn 16,4 gam hỗn hợp X trên trong dung dịch HCl thu được dung dịch Z chỉ chứa ba muối có tổng khối lượng 29,6 gam. Trộn dung dịch Y với dung dịch Z thu được dung dịch T. Cho dung dịch AgNO₃ tới dư vào T thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

196

111

160

180

Giải thích

Đặt số mol của FeO, Fe₃O₄, Cu lần lượt là a, b, c mol.

Ta có hệ phương trình: a+b+c=3a→2a−b−c=072a+232b+64c=16,4 (1)

Hòa tan hoàn toàn 16,4 gam hỗn hợp X trên trong dung dịch HCl:

Ta có quá trình: X + 2HCl → Z + H₂O

Bảo toàn khối lượng: mX+36,5.2nH2O=mZ+18nH2O→nH2O=29,6−16,455=0,24 mol

→nO(X)=nH2O=0,24 mol

Ta có: nO(X)=a+4b=0,24→a+4b=0,24 (2)

Từ (1) và (2) suy ra: a=0,04; b=0,05; c=0,03

Vậy dung dịch Z gồm Fe2+ (0,15 mol), Fe3+ (0,04 mol) và Cu2+ (0,03 mol) và Cl− (0,48 mol).

Khi cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch hỗn hợp HCl và NaNO₃ thì:

Ta có nHCl pu=2nO(X)+4nNO=0,64 mol

Gọi số mol của Fe2+ trong dung dịch Y là x mol.

Lại có: nNa+=nNO=0,04 molnFe3+=0,19−x mol

Bảo toàn điện tích trong dung dịch Y: 2nFe2++3nFe3++2nCu2++nNa+=nCl−→x=0,03

Vậy dung dịch Y gồm Fe2+ (0,03 mol), Fe3+ (0,16 mol) và Cu2+ (0,03 mol),Cl− (0,64 mol) và Na+ (0,04 mol).

Khi trộn dung dịch Y với dung dịch Z thì dung dịch T có chứa Fe2+ (0,18 mol) và Cl− (1,12 mol).

Khi cho AgNO₃ tác dụng với dung dịch T thì nAg=nFe2+=0,18 molnAgCl=nAgCl=1,12 mol

→m↓=108nAg+143,5nAgCl=180,16 gam.