Cho 45,24 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 A, sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch B và hỗn hợp rắn C. Thêm dung dịch NaOH dư vào B được kết tủa D, nung D trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 46,00 gam chất rắn E. Giá trị gần nhất của m là
A. 6,8. B. 7,4 C. 3,6 D. 12,0
Câu trả lời tốt nhất
nCuO = nFe3O4 = 0,145
—> Dung dịch A chứa Cu2+ (0,145), Fe3+ (0,29), Fe2+ (0,145)
Nhận xét: Nếu hỗn hợp (CuO; Fe3O4) —> (CuO; Fe2O3) thì khối lượng tăng lên, nhưng theo bài thì 45,24 < 46. Vậy phải có một phần kim loại đã bị Mg đẩy ra.
Mg + 2Fe3+ —> Mg2+ + 2Fe2+
0,145….0,29………0,145……….0,29
Mg + Cu2+ —> Mg2+ + Cu
Nếu toàn bộ Cu2+ đã bị đẩy ra thì B chứa Mg2+ (0,29); Fe2+ (0,435)
—> mE = mMgO + mFe2O3 = 46,4 > 46 gam
Nếu Cu2+ chưa hết thì m rắn > 46,4 (Do CuO thế chỗ MgO thì khối lượng càng tăng). Vậy phải có một phần Fe bị đẩy ra.
Mg + Fe2+ —> Mg2+ + Fe
x……..x…………..x………..x
Lúc này B chứa Mg2+ (0,29 + x) và Fe2+ (0,435 – x)
—> mE = 40(0,29 + x) + 160(0,435 – x)/2 = 46
—> x = 0,01
—> nMg = 0,29 + x = 0,3
—> m = 7,2 gam