Đáp án A

Vì khi cho chất rắn thu được sau phản ứng với CO tác dụng với dung dịch HCl tạo ra khí H₂ nên R phải là kim loại đứng sau Al và đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học. Đặt công thức oxit của R là R_xO_y.

                   CuO  +  CO   →    Cu  +  CO₂

                   a                           a

                    R_xO_y  +  y CO    →    x R  +  y CO₂

                    c                                xc

                   Al₂O₃  +  6 HCl    →    2 AlCl₃  +  3 H₂O

                  b              6b

                   R  +  n HCl    →    RCl_n  +  n/2 H₂

                  xc         nxc            xc         nxc/2

Đặt số mol của CuO, Al₂O₃, R_xO_y trong 6,1 gam hỗn hợp A lần lượt là a, b và c. Ta có:

80 a + 102 b + ( x M R + 16 y ) c = 6 , 1   ( 1 ) 1 , 28 + 102 b + M R x c = 4 , 28   ( 2 ) 64 a = 1 , 28   ( 3 ) 6 b + n x c = 0 , 15   ( 4 ) n x c / 2 = 0 , 045   ( 5 ) ( 3 ) ⇒ a = 0 , 02 ( 5 ) ⇒ n c x = 0 , 09   ( 6 ) ( 4 ) ⇒ b = 0 , 01 ( 2 ) ⇒ M R = 28 n   ⇒ n = 2 ;   M R = 56 ,   R   l à   F e ( 6 ) ⇒ x c = 0 , 045 ( 1 ) ⇒ y c = 0 , 06 ⇒ x y = 0 , 045 0 , 06 = 3 4 ⇒ x = 3 ;   y = 4

Công thức oxit là Fe₃O_4.

(a) Vì khi cho chất rắn thu được sau phản ứng với CO tác dụng với dung dịch HCl tạo ra khí H2 nên R phải là kim loại đứng sau Al và đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học. Đặt công thức oxit của R là RxOy. 

CuO + CO → Cu + CO2

a                     a

RxOy + yCO → xR + y CO2

c                       xc

Al2O3 + 6HCl → RCln + n/2 H2

xc           nxc         xc          nxc/2

Đạt các mol CuO, Al2O3, RxOy trong 6,1 g hỗn hợp A là a,b,c. Có

80a + 102b+ (xMr + 16y)c = 6,1

1,28 + 102b + Mrxc = 4,82

64a = 1,28

6b + nxc = 0,15

nxc/2 = 0,045

=> a = 0,02

=> nxc = 0,09

b = -0,01

Mr = 28n

=> n = 2 , Mr = 56, R là Fe

xc = 0,45 => yc = 0,06

x/y = 0,045/0,06 = 3/4 

=> x = 3, y = 4 CT oxit = Fe2O3

Gọi CTHH của oxit kim loại \(R\) là \(R_xO_y\left(x,y\in N\text{*}\right)\)

Đặt kim loại \(R\) có hoá trị \(n\left(n\in N\text{*}\right)\) khi phản ứng với \(HCl\)

Dẫn khí \(CO\) qua ống sứ chứa \(CuO,Al_2O_3,R_xO_y\), chỉ có \(CuO,R_xO_y\) tham gia phản ứng, \(Al_2O_3\) thì không. Vậy hỗn hợp thu được gồm \(Cu,Al_2O_3,R\)

PTHH:

\(CuO+CO\xrightarrow[]{t^o}Cu+CO_2\left(1\right)\)

\(R_xO_y+yCO\xrightarrow[]{t^o}xR+yCO_2\left(2\right)\)

Áp dụng ĐLBTNT:

\(m_{O\left(CuO,R_xO_y\right)}=6,1-4,82=1,28\left(g\right)\\ \rightarrow n_{O\left(CuO,R_xO_y\right)}=\dfrac{1,28}{16}=0,08\left(mol\right)\)

\(n_{HCl}=0,15.1=0,15\left(mol\right)\\ n_{H_2}=\dfrac{1,008}{22,4}=0,045\left(mol\right)\)

Cho hỗn hợp chất rắn gồm \(Cu,R,Al_2O_3\) phản ứng với dd \(HCl\), thấy có chất rắn không tan là \(Cu\)

\(\rightarrow n_{Cu}=\dfrac{1,28}{64}=0,02\left(mol\right)\)

Theo PTHH (1): \(n_{O\left(CuO\right)}=n_{Cu}=0,02\left(mol\right)\)

\(\rightarrow n_{O\left(R_xO_y\right)}=0,08-0,02=0,06\left(mol\right)\)

Theo CTHH \(R_xO_y:n_R=\dfrac{x}{y}n_O=\dfrac{0,06x}{y}\left(mol\right)\)

PTHH: \(2R+2nHCl\rightarrow2RCl_n+nH_2\left(3\right)\)

            \(\dfrac{0,09}{n}\)<-0,09--------------->0,045

\(\rightarrow n_{HCl\left(Al_2O_3\right)}=0,15-0,09=0,06\left(mol\right)\)

PTHH: \(Al_2O_3+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2O\left(4\right)\)

            0,01<----0,06

\(\rightarrow m_R=4,82-0,01.102-1,28=2,52\left(g\right)\)

\(\rightarrow M_R=\dfrac{2,52}{\dfrac{0,06x}{y}}=\dfrac{42y}{x}=21.\dfrac{2y}{x}\left(g\text{/}mol\right)\)

Trong CTHH \(R_xO_y\) có hoá trị \(2y\text{/}x\) nên ta xét bảng:

Vậy \(R\) là \(Fe\)

Ta có: \(\dfrac{2y}{x}=\dfrac{8}{3}\Leftrightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{3}{4}\)

Vì \(x,y\in N\text{*}\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=3\\y=4\end{matrix}\right.\)

Vậy CTHH của oxit là \(Fe_3O_4\)

tham khảo:

Gọi CTHH của oxit là RxOy

Al2O3 không phản ứng với CO

CuO + CO → Cu + CO2

Hỗn hợp chất rắn tác dụng với HCl là kim loại R

RxOy + yCO → xR +yCO2

Chất rắn gồm: Al2O3, R, Cu

Al2O3 +6HCl → 2AlCl3 +3H2O (1)

2R + 2nHCl → 2RCln + nH2 (2)

(n là hóa trị của R)

Chất rắn là Cu

→ nCu = 1,28:64=0,02mol

nCuO = nCu = 0,02mol

nHCl = 0,15 .1=0,15mol

nH2 = 1,008:22,4=0,045 mol

nHCl(2) = 2nH2 = 0,045.2 = 0,09mol

nHCl (1) = 0,15 – 0,09 = 0,06mol

nAl2O3 = 1/6.nHCl (1) = 0,06/6 = 0,01 mol

mRxOy = 6,1 – mCuO – mAl2O3= 0,02.80+0,01.102= 3,48g

Khối lượng O mất đi khi bị khử bởi CO: 6,1 – 4,28 = 1,28g

→ nO mất đi = 1,28 : 16 = 0,08mol

nO mất đi = nO trong RxOy + nO trong CuO = 0,08

→ nO trong RxOy = 0,08 – 0,02 = 0,06 mol

→nRxOy = 0,06/y mol

mRxOy = (M R+16y) . 0,06/y = 3,48

→R = 42.y/x

→x = 3; y =4; R = 56

→ R là Fe

m _{rắn giảm} = m_{O (oxit)} => n_{O (oxit)} = (1,6 – 1,408) : 16 = 0,012mol

Dễ thấy n­ = n_{O (oxit)} = 0,012mol

=> n_{H2 ban đầu} = 0,012 : 80% = 0,015

=> n_Fe = n_H2= 0,015 → x = 0,015

Ta có: CO + O(Oxit) → CO₂

Vì: m_{(Rắn giảm)} = m_O(Oxit) → n_O(Oxit) = (3,86 – 3,46) : 16 = 0,025

TH1: cả 2 oxit đều bị khử bởi CO

→ n_O(Oxit) = y + 3z = 0,025 kết hợp với (1) loại

TH2: chỉ có MO bị khử bởi CO

→ n_O(Oxit) = n_MO = 0,025 → y = 0,025 kết hợp với (1) => z = 0,01

Kết hợp với (*) => M = 64 (Cu)

TH3: chỉ có R₂O₃ bị khử bởi CO

→ n_O(Oxit) = 3.n_R2O3 → z = 0,025/3 kết hợp với  (1) => y = 0,03

Kết hợp với (*) y => M lẻ => loại

Vậy %m các chất trong X là: 21,76%; 51,81%; 26,43%

Gọi công thức là M2On ta có %O = \(\frac{16n}{2M+16n}=\frac{20}{100}\)=> M = 32n

=> n=2;M=64 => Cu => X: CuO => n_CuO = \(\frac{a}{80}\)

m_O = a-b => n_O = n_Cu = \(\frac{a-b}{16}\)(mol) (BTNT Cu)

CuO + HNO₃ → Cu(NO₃₎₂ + H₂O

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ +2NO + 4H₂O.

=> n_NO = \(\frac{2}{3}\).\(\frac{a-b}{16}\) mol=> V_NO=...

=> Muối là Cu(NO₃)₂

Dễ thấy n_Cu(NO3)2= \(\frac{3,475a}{64+62\cdot2}=0,0185a\)<n_CuO

mà n_Cu = n_Cu(NO3)2 theo PTHH => Muối Z phải là muối ngậm nước

Gọi CT Z là Cu(NO₃)₂.xH₂O

=> n_Z = n_CuO =>\(\frac{3,475a}{188+18x}=\frac{a}{80}\)

=> x=5 => CT Z: Cu(NO₃)₂.5H₂O

a. n_H2 = n_Fe = 0,1mol

Bảo toàn nguyên tố Fe => n_Fe2O3 = 0,05mol

=> m_Fe2O3 = 8g

=> %Fe₂O₃ = (8:10) . 100% = 80%

2KMnO4--->MnO2+O2+K2MnO4   (1)

theo bài ra ta có

nKMnO4= \(\frac{79}{158}=0,5\)(mol)

hỗn hợp chất rắn A gồm MnO2 và K2MnO4

theo phương trình (1) ta có 

nMnO2= \(\frac{1}{2}x0,5\)= 0,25 (mol)

---> mMnO2= 0.25 x 87=21,75 (g)

nK2MnO4= \(\frac{1}{2}x0,5\)= 0,25 (mol)

----> m K2MnO4= 0,25 x 197=49,25 (g)

--->mA= 21,75+49,25=71 (g)

---> H%= \(\frac{71}{74,2}x100\%\approx95,69\%\)

2) 

2) K2MnO4+8 HCl đặc----> 2Cl2+4H2O+2KCl+MnCl2  (2)

MnO2+4 HCl đặc ---> MnCl2 +Cl2+2 H2O  (3)

khí thu được là Cl2

Cl2+ Cu-->CuCl2 (4)

3Cl2+2 Fe---> 2FeCl3 (5)

gọi số mol CuCl2 là x (x>0 ;mol)

--> mCucl2= 135x (g)

gọi số mol FeCl3 là y (y>0 ;mol)

---> n FeCl3=162,5 (g)

theo bài ra ta có 135x+162,5y=75,75( ** ) 

theo phương trình (4) ta có 

nCu= nCuCl2=x(mol)

--> mCu= 64x (g)

theo phương trình (5) ta có 

nFe=nFeCl3=y (mol )

--> mFe=56y (g)

theo bài ra ta có 

64x+56y= 29,6 ( ** )

từ ( * ) và ( ** ) ta có hệ phương trình

\(\hept{\begin{cases}135x+162,5y=75,75\\64x+56y=29,6\end{cases}}\)

=> \(\hept{\begin{cases}x=0,2\\y=0,3\end{cases}}\)

=> mCuCl2= 0,2 x 135=27(g)

     mFeCl3= 0,3 x 162,5= 48,75 (g)            

LƯU Ý: bạn ghi ngoặc ở phép tính cuối và bạn tự giải phương trình hoặc liên hệ với mình

Đáp án D