\(Mg>Fe\) => `Mg` phản ứng trước

\(Mg+Cu^{2+}\rightarrow Mg^{2+}+Cu^o\)

x----->x-------------------->x

\(Fe+Cu^{2+}\rightarrow Fe^{2+}+Cu^o\)

y----->y----------------->y

Giả sử nếu \(Cu^{2+}\) chuyển hết thành \(Cu^o\)

\(\Rightarrow n_{Cu^o}=n_{Cu^{2+}}=n_{kt}\)

Có \(n_{Cu^{2+}}=0,2.1=0,2\left(mol\right)\)

\(n_{kt}=\dfrac{15,6}{64}=0,24375\left(mol\right)>0,2\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow\)Giả sử sai, kim loại Fe trong hỗn hợp X còn dư

Theo đề có: \(m_{Fe.dư}=m_{kt}-m_{Cu}=15,6-0,2.64=2,8\left(g\right)\)

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{{}\begin{matrix}24x+56y=9,2-2,8=6,4\\x+y=0,2\end{matrix}\right.\)

\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,15\\y=0,05\end{matrix}\right.\)

a.  Trong X có:

\(\left\{{}\begin{matrix}m_{Mg}=24.0,15=3,6\left(g\right)\\m_{Fe}=56.0,05+2,8=5,6\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

b

Y: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{MgSO_4}=x=0,15\left(mol\right)\\n_{FeSO_4}=y=0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(MgSO_4+2NaOH\rightarrow Mg\left(OH\right)_2+Na_2SO_4\)

0,15--------------------->0,15

\(FeSO_4+2NaOH\rightarrow Fe\left(OH\right)_2+Na_2SO_4\)

0,05-------------------->0,05

\(m_{kt}=m_{Mg\left(OH\right)_2}+m_{Fe\left(OH\right)_2}=0,15.58+0,05.90=13,2\left(g\right)\)

Tham khảo

Tính toán theo PTHH :

Mg + CuSO₄ → Cu  + MgSO₄

Mg + FeSO₄  → Fe  + MgSO₄

Ba(OH)₂ + MgSO₄  → BaSO₄ + Mg(OH)₂

Ba(OH)₂ + FeSO₄  → BaSO₄ + Fe(OH)₂

Mg(OH)₂  → MgO + H₂O

2 Fe(OH)₂  + ½ O₂  → Fe₂O₃ + 2 H₂O

Giả sư dung dịch muối phản ứng hết

=> n _Fe = n _FeSO4 = 0,2 . 1= 0,2 mol    => m _Fe = 0,2 . 56 = 11,2 g

=> n _Cu =n _CuSO4 = 0,2 . 0,5 = 0,1 mol  => m _Cu = 0,1 . 64 = 6,4 g

=> m _{chất rắn}  = 11,2 + 6,4  = 17,6 g > 12 g > 6,4

=> kim loại Fe dư sau phản ứng Vì CuSO₄ phản ứng trước sau đó mới đến FeSO₄ phản ứng

CuSO₄ đã hết và phản ứng với 1 phần FeSO₄

12 g = m _Cu + m _{Fe phản ứng}  = 6,4 g  + m _{Fe phản ứng}  

=> m _Fe  = 5,6 g   => n _Fe = 0,1 mol  => n _{FeSO4  dư} = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol

Theo PTHH : n _Mg = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol  ( bắng số mol CuSO₄ và FeSO₄ phản ứng )

Theo PTHH : n _Mg = n _MgSO4 = n _Mg(OH)2 = n _MgO = 0,2 mol

                        n _{FeSO4 dư} = n _Fe(OH)2 = n _Fe2O3  . 2 = 0,1 mol

=> n _Fe2O3 = 0,1 mol

=> m chất rắn = m _Fe2O3 + m _MgO = 0,1 . 160 + 0,2 . 40  = 24 g

Gọi số mol KHCO₃, K₂O là a, b (mol)

\(n_{BaCO_3}=\dfrac{11,82}{197}=0,06\left(mol\right)\)

Bảo toàn C: \(n_{KHCO_3\left(bđ\right)}=0,06\left(mol\right)\)

=> a = 0,06 (mol)

TH1: X chứa K₂CO₃, KOH

PTHH: K₂O + H₂O --> 2KOH

               b------------->2b

            KOH + KHCO₃ --> K₂CO₃ + H₂O

              0,06<--0,06----->0,06

=> X chứa \(\left\{{}\begin{matrix}K_2CO_3:0,06\left(mol\right)\\KOH:2b-0,06\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Do 2 chất tan có cùng nồng độ mol

=> Số mol 2 chất tan bằng nhau

=> 2b - 0,06 = 0,06

=> b = 0,06 (mol)

m = 0,06.100 + 0,06.94 = 11,64 (g)

TH2: X chứa K₂CO₃, KHCO₃

PTHH: K₂O + H₂O --> 2KOH

              b------------->2b

            KOH + KHCO₃ --> K₂CO₃ + H₂O

              2b---->2b------->2b

=> X chứa \(\left\{{}\begin{matrix}KHCO_3:0,06-2b\left(mol\right)\\K_2CO_3:2b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

=> 0,06 - 2b = 2b

=> b = 0,015 (mol)

=> m = 0,06.100 + 0,015.94 = 7,41 (g)

PTHH: 3Fe₃O₄ + 8Al --t^o--> 4Al₂O₃ + 9Fe

=> \(\dfrac{n_{Fe}}{n_{Al_2O_3}}=\dfrac{9}{4}\)

P1: Gọi (n_Al; n_Fe; n_Al2O3) = (a;b;c)

PTHH: 2Al + 2NaOH + 2H₂O --> 2NaAlO₂ + 3H₂

         0,04<---------------------------------0,06

=> a = 0,04 (mol)

Chất rắn không tan là Fe

\(b=\dfrac{20,16}{56}=0,36\left(mol\right)\)

Có: \(\dfrac{n_{Fe}}{n_{Al_2O_3}}=\dfrac{b}{c}=\dfrac{9}{4}\) => c = 0,16 (mol)

P2: Gọi (n_Al; n_Fe; n_Al2O3) = (ak;bk;ck)

PTHH: 2Al + 6HCl --> 2AlCl₃ + 3H₂

            ak------------------>1,5ak

             Fe + 2HCl --> FeCl₂ + H₂

             bk------------------>bk

=> 1,5ak + bk = 0,63

=> k = 1,5

Bảo toàn Fe: \(n_{Fe_3O_4\left(X\right)}=\dfrac{b+bk}{3}=\dfrac{0,36+0,36.1,5}{3}=0,3\left(mol\right)\)

Bảo toàn Al: \(n_{Al\left(X\right)}=a+2c+ak+2ck=0,9\left(mol\right)\)

\(\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Fe_3O_4}=\dfrac{0,3.232}{0,3.232+0,9.27}.100\%=74,12\%\\\%m_{Al}=\dfrac{0,9.27}{0,3.232+0,9.27}.100\%=25,88\%\end{matrix}\right.\)

Đáp án C.

Chất rắn sau phản ứng gồm 2 kim loại →  2 kim loại đó là Cu và Fe , Al đã phản ứng hết →  CuSO₄ không dư →  n_Cu = 0,105 mol => m= 6,72 gam →  còn 1,12 gam là của Fe .

Phản ứng :   Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO +2H₂O

n_Fe = 0,02 mol →  nHNO3= 0,08 mol .

   n F e 3 + = 0,02 mol

chú ý phản ứng: Cu  + 2Fe³⁺ → Cu²⁺    + 2Fe²⁺

⇒  0,01 mol Cu + 0,02 mol Fe³⁺ →  0,01 mol Cu²⁺ và 0,02 mol Fe²⁺ )

 Để HNO₃ cần dùng là tối thiểu thì cần dùng 1 lượng hòa tan vừa đủ 0,105 – 0,01 = 0,095 mol Cu

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Từ đây tính được nHNO3= 0,095.   8 3 = 0,253 mol

→  tổng  nHNO3 đã dùng là 0,253 + 0,08 = 0,333 mol

→ = 0,16667 lít = 166,67 ml