Hòa tan hết 31,2 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, MgO, Fe3O4, CuO vào 198,18 gam dung dịch H2SO4 và NaNO3, thu được dung dịch Y chỉ chứa muối trung hòa và hỗn hợp khí Z gồm 0,01 mol N2O, 0,03 mol NO và 0,02 mol H2. Trong Y, nồng độ % của FeSO4 là 1,60%. Biết Y tác dụng tối đa với 1,1 mol NaOH trong dung dịch. Nếu cho Y vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 178,47 gam kết tủa. Nung toàn bộ kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được rắn Z. Thành phần % khối lượng của các oxit kim loại trong Z có giá trị gần nhất với
A. 20,0% B. 18,0% C. 20,5% D. 21,0%
Câu trả lời tốt nhất
Trong X chứa kim loại (a gam) và O (b mol). Đặt nNH4+ = c
mX = a + 16b = 31,2 (1)
nH+ = 2nO + 10nNH4+ + 10nN2O + 4nNO + 2nH2 = 2b + 10c + 0,26
—> nH2SO4 = b + 5c + 0,13
Bảo toàn N —> nNaNO3 = c + 0,05
Y + NaOH tạo ra dung dịch chứa Na+ (c + 0,05 + 1,1) và SO42- (b + 5c + 0,13)
Bảo toàn điện tích: c + 1,15 = 2(b + 5c + 0,13) (2)
nBa(OH)2 phản ứng = b + 5c + 0,13
—> nOH- trong ↓ = 2(b + 5c + 0,13) – c – (c + 0,05) = 2b + 8c + 0,21
—> m↓ = a + 17(2b + 8c + 0,21) + 233(b + 5c + 0,13) = 178,47 (3)
(1)(2)(3) —> a = 24,8; b = 0,4; c = 0,01
Bảo toàn H —> nH2O = 0,54
Bảo toàn khối lượng —> mddY = 218,28
—> nFeSO4 = 228.1,60%/152 = 0,024
Khi nung kết tủa thì lượng O2 phản ứng với Fe2+ là:
nO2 = nFe2+/4 = 0,006
nH2O thoát ra khi nung = nOH- trong ↓/2 = 0,545
mOxit kim loại = mHiđroxit + mO2 – mH2O = 33,712
mBaSO4 = 135,14
—> %Oxit kim loại = 19,97%