Cho m gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg tác dụng với dd HCl dư thu được 3,808 lít H2(đktc). Mặt khác nếu cho m gam hỗn hợp A vào 200ml dd chứa AgNO3 0,5M và Cu(NO3)2 0,8M; phản ứng xong, lọc bỏ phần chất rắn thu được dd B chứa ba muối. Khi thêm dd NaOH dư vào dd B rồi lọc bỏ kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 10,4g chất rắn. Tính giá trị của m và khối lượng mỗi muối trong dd B.
QT cho electron:
Fe → Fe2+ + 2e
Mg → Mg2+ + 2e
QT nhận electron:
Ag+ + 1e → Ag
Cu2+ + 2e → Cu
Ta có: nAgNO3= 0,1 mol; nCu(NO3)2= 0,16 mol; nH2= 0,17 mol
Nhìn chung qua quá trình phản ứng thì 3 muối còn lại sẽ là: Cu(NO3)2dư, Fe(NO3)2; Mg(NO3)2 và các kim loại Mg, Fe đều phản ứng hết.
Sơ đồ phản ứng tiếp theo:
⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩Mg(NO3)2 xFe(NO3)2 yCu(NO3)2NaOH−−−→⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩Mg(OH)2Fe(OH)2Cu(OH)2O2,to−−−→⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩MgO x1/2Fe2O3 y/2CuO
Ta có các PT: nH2 = x + y = 0,17
mchất rắn = 40x + 80y + 80z = 10,4 g
Bảo toàn số mol nguyên tử N trong các muối:
nN-AgNO3 + nN-Cu(NO3)2 = nN-Fe(NO3)2 + nN-Mg(MO3)2
Þ 0,1.1 + (0,16 – z).2 = 2x + 2y
Từ đó giải ra x = 0,16; y = 0,01; z = 0,04
=> m = 0,16.24 + 0,01.56 = 4,4 gam.
Khối lượng các muối là: 23,68g; 1,8g; 7,52 g
Muối có phân tử khối lớn nhất trong B là Cu(NO3)2 0,04 mol có khối lượng là 7,52 gam
