Cho 46,8 gam hỗn hợp CuO và Fe3O4 ( tỉ lệ mol 1: 1) tan hết trong dung dịch H2SO4 (loãng, vừa đủ) thu được dung dịch (A).Cho m gam Mg vào dung dịch (A), sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch B. Thêm dung dịch KOH dư vào (B) được kết tủa (D). Nung (D) trong không khí đến khối lượng không đổi được 45,0 gam chất rắn (E). giá trị gần nhất của m là
A. 6,6 gam
B. 13,2 gam
C. 11,0 gam
D. 8,8 gam
Chọn D
Gọi nCuO = nFe3O4 = x (mol)
=> 80x + 232x = 46,8
=> x = 0,15 (mol)
=> nCuO = nFe3O4 = 0,15 (mol)
Bảo toàn nguyên tố => Dung dịch A chứa: 0,3 mol Fe3+; 0,15 mol Fe2+; 0,15 mol Cu2+; 0,75 mol SO42-
Nhận xét: Nếu hỗn hợp (CuO, Fe3O4) => (CuO, Fe2O3) thì khối lượng tăng lên, nhưng theo bài thì 45 < 46,8. Vậy phải có một phần kim loại Mg đã bị đẩy ra.
Mg + 2Fe3+ → Mg2+ + 2Fe2+
0,15 ←0,3→ 0,15 →0,3
Mg + Cu2+ → Mg2+ + Cu
Nếu toàn bộ Cu2+ đã bị đẩy ra thì B chứa Mg2+ (0,3); Fe2+ (0,45)
=> mE = mMgO + mFe2O3 = 48 > 45 gam
Nếu Cu2+ chưa hết thì m rắn > 48 gam ( Do CuO thế chỗ MgO thì khối lượng càng tăng). Vậy phải có 1 phần Fe bị đẩy ra.
Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe
x → x →x → x
=> mE = 40( 0,3 + x) + 160 (0,45 – x)/ 2 = 45
=> x = 0,075
=> nMg = 0,3 + x = 0,375
=> m = 9 gam (gần nhất với 8,8 gam)