Cho 3,28 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch chứa a mol Cu(NO3)2, sau một thời gian thu được dung dịch Y và 3,72 gam chất rắn Z. Cho Y tác dụng hết với lượng dư dung dịch NaOH, kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 1,6 gam chất rắn khan. Giá trị của a gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 0,029 B. 0,028 C. 0,026 D. 0,027
Câu trả lời tốt nhất
Cách 1:
Nếu chỉ có Mg phản ứng thì chất rắn gồm MgO (x), CuO (a – x) —> 40x + 80(a – x) = 1,6
Khi đó mZ = (3,28 – 24x) + 64x = 3,72
—> x = 0,011 và a = 0,0255
Nếu Fe đã phản ứng, đặt x, y, z là số mol Mg, Fe phản ứng và Fe dư
Δm = 64(x + y) – (24x + 56y) = 0,44
—> 10x + 2y = 0,11 (1)
m rắn = 40x + 160y/2 + 80(a – x – y) = 1,6
—> 20a – 10x = 0,4 (2)
(1) + (2) —> 20a + 2y = 0,51
—> 20a < 0,51
—> a < 0,0255
Vì m rắn < mX nên Mg và Fe không thể đều phản ứng hết. Vậy a max = 0,0255
Kết hợp cả 2 trường hợp lại thì a ≤ 0,0255
—> Chọn 0,026.
Cách 2:
Bảo toàn khối lượng cho kim loại:
3,28 + 64a = 3,72 + (1,6 – mO)
—> 64a = 2,04 – mO
Bảo toàn điện tích: nNO3- = 2nO2- —> nO = a
Do dung dịch Y có thể có muối Fe2+, khi nhiệt phân sẽ bị oxi hóa lên Fe3+ nên nO ≥ a
—> 64a ≤ 2,04 – 16a
—> a ≤ 0,0255
Kết quả như trên.
Cách 2 BTĐT sau đó suy ra a=0,255 rồi làm sao để suy ra a≤0,255 ạ
Đặt x, y lần lượt là số mol Mg và Fe pứ.
Khối lượng m rắn tăng = 3,72 – 3,28 = 0,44
–> 40x + 8y = 0,44 (1)
1,6g rắn có Fe2O3 (0,5y) và MgO (x)
–> 40x + 80y = 1,6 (2)
Từ (1)(2), ta tính được: x = 7/900 và y = 29/1800
–> a = x + y ~ 0,024
–> Chọn C