Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Mg và MgO. Hòa tan hết a gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư 10% so với lượng phản ứng), thu được dung dịch Y và 1,68 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất của H2SO4). Cho Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 45,378 gam kết tủa. Mặt khác, hòa tan a gam hết hỗn hợp X cần dùng 53,75 gam dung dịch HCl 14,6%, thu được 1,064 lít khí H2 và dung dịch Z chỉ chứa các muối. Cho tiếp dung dịch AgNO3 dư vào Z thu được m gam kết tủa gồm Ag và AgCl. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với với giá trị nào sau đây?
A. 36,4. B. 36,6. C. 36,8. D. 37,2.
Câu trả lời tốt nhất
nHCl = 53,75.14,6%/36,5 = 0,215; nH2 = 0,0475
Bảo toàn H: nHCl = 2nH2 + 2nH2O
—> nO(X) = nH2O = 0,06
nSO2 = 0,075
Quy đổi X thành Mg (x), Fe (y) và O (0,06)
Bảo toàn electron: 2x + 3y = 2.0,06 + 0,075.2 (1)
nH2SO4 phản ứng = 2nSO2 + nO = 0,21
—> nH2SO4 ban đầu = 0,21 + 0,21.10% = 0,231
m↓ = 58x + 107y + 233(0,231 – 0,075) = 45,378 (2)
(1)(2) —> x = 0,045; y = 0,06
Bảo toàn electron: 2x + 3y = 2nO + 2nH2 + nAg —> nAg = 0,055
nAgCl = nHCl = 0,215 —> m↓ = 36,7925 gam
Cách khác:
nAgCl = nHCl = 0,215
Bảo toàn electron: 2nSO2 = 2nH2 + nAg —> nAg = 0,055
—> m↓ = 36,7925 gam
Cách 2: Quy đổi X về O, Mg, Fe
nO=(nHCl-2nH2)/2=(0,215-2.0,0475)/2=0,06
nH+ pứ=2nO+4nSO2=0,42→ nH2SO4 pứ=0,21
→ nH2SO4 bđ =0,21.1,1=0,231
Đặt nMg=a, nFe=b
→ bte: 2a+3b=2nO+2nSO2=2.0,06+2.0,075
m↓=233.0,231+58a+107b=62,853
→ a=nMg=0,045, b=nFe=0,06
bte: nAg=3.0,06+2.0,045-2.0,0475-2.0,06=0,055
bt Cl: nAgCl=nHCl=0,215
→m=0,215.143,5+0,055.108=36,7925≈36,8(g)