Hỗn hợp X1 gồm Fe, FeCO3 và kim loại M (có hóa trị không đổi). Cho 14,1 gam X1 tác dụng hết với 500 ml dung dịch HNO3 pM, thu được dung dịch X2 và 4,48 lít hỗn hợp Y1 (có tỉ khối so với hiđro là 16,75) gồm hai chất khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Để trung hoà HNO3 dư có trong dung dịch X2 cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch X3. Chia X3 làm hai phần bằng nhau.
+ Phần 1: Đem cô cạn thì thu được 38,3 gam hỗn hợp muối khan.
+ Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 8,025 gam kết tủa.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các chất khí đều đo ở đktc, quá trình cô cạn không xảy ra phản ứng hóa học.
1. Tính giá trị của p.
2. Xác định kim loại M.
Câu trả lời tốt nhất
Y1 gồm NO (0,15 mol) và CO2 (0,05 mol)
X1 chứa M (a mol), Fe (b mol) và FeCO3 (0,05 mol)
—> mX1 = Ma + 56b + 0,05.116 = 14,1
⇔ Ma + 56b = 8,3 (1)
X2 chứa HNO3 dư nên X1 bị oxi hóa lên tối đa. Đặt x là hóa trị của M; y là số mol NH4+. Bảo toàn electron:
ne = ax + 3b + 0,05 = 0,15.3 + 8y
⇔ ax + 3b = 8y + 0,4 (2)
X3 chứa M(NO3)x (a mol), Fe(NO3)3 (b + 0,05 mol), NH4NO3 (y) và NaNO3 (0,2 mol)
X3 với NaOH dư, giả sử M(OH)x không lưỡng tính thì:
m↓ = a(M + 17x) + 107(b + 0,05) = 8,025.2
⇔ Ma + 17ax + 107b = 10,7
⇔ (Ma + 56b) + 17(ax + 3b) = 10,7
Thế (1)(2) vào ta có:
8,3 + 17(8y + 0,4) = 10,7 —> y < 0: Vô lí.
Vậy M(OH)x phải lưỡng tính —> Kết tủa chỉ có Fe(OH)3
nFe(OH)3 = b + 0,05 = 8,025.2/107 —> b = 0,1 (3)
m muối = a(M + 62x) + 0,15.242 + 80y + 0,2.85 = 38,3.2 (4)
Thế b = 0,1 vào và giải hệ (1)(2)(4) —> Ma = 2,7; ax = 0,3; y = 0,025
Ma/ax = M/x = 9 —> M = 9x —> x = 3, M = 27: M là Al
Bảo toàn N:
nHNO3 = nNO + 3nAl(NO3)3 + 3nFe(NO3)3 + 2nNH4NO3 + nNaNO3 = 1,15
—> CM HNO3 = 1,15/0,5 = 2,3M