Question

[Gabriella Diggory]

Hỗn hợp bột A gồm Fe và Mg có khối lượng 2.72g được chia làm hai phần bằng nhau:
Phần I: Cho vào 400ml dung dịch CuSO4 a(M). Cho dd NaOH dư vào dd C thu được kết tủa. Nung chất kết tủa trong kk đến khối lượng ko đổi cân đc 1,2g chất rắn D. Tính thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A và tính a ?
Phần II: Cho tác dụng với V ml dung dịch AgNO3 0,1 M. Sau khi phản ứng xong thu được chất rắn E có khối lượng 3,36g. Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong chất rắn E. Tính thể tích của dung dịch AgNO3.

Answer 1

[Đức Minh]

*) Xét phần I : \(m_{\left(Mg+Fe\right)}=2,72:2=1,36\left(g\right)\)

- Trường hợp 1 : Một nửa hỗn hợp A phản ứng hết với \(CuSO_4\)

Thứ tự phản ứng xảy ra :

\(Mg+CuSO_4\rightarrow MgSO_4+Cu\downarrow\)

\(Fe+CuSO_4\rightarrow FeSO_4+Cu\downarrow\)

=> Dung dịch C gồm có : \(FeSO_4,MgSO_4,CuSO_4\). Chất rắn B là Cu (có khối lượng là 1,84g).

Cho dung dịch C + dd NaOH \(\rightarrow\) kết tủa \(Fe\left(OH\right)_2,Mg\left(OH\right)_2,Cu\left(OH\right)_2\)

\(MgSO_4+2NaOH\rightarrow Mg\left(OH\right)_2\downarrow+Na_2SO_4\)

\(FeSO_4+2NaOH\rightarrow Fe\left(OH\right)_2\downarrow+Na_2SO_4\)

\(CuSO_4+2NaOH\rightarrow Cu\left(OH\right)_2\downarrow+Na_2SO_4\)

Khi nung kết tủa :

\(Mg\left(OH\right)_2\rightarrow\left(t^0\right)MgO+H_2O\)

\(4Fe\left(OH\right)_2+O_2\rightarrow\left(t^0\right)2Fe_2O_3+4H_2O\)

\(Cu\left(OH\right)_2\rightarrow\left(t^0\right)CuO+H_2O\)

Oxit tương ứng sau khi nung trong không khí là \(Fe_2O_3,MgO,CuO\) có khối lượng là 1,2g < 1,36g, Vậy A chưa phản ứng hết.

- Trường hợp 2 : Một nửa hh A phản ứng chưa hết với \(CuSO_4\).

Giả thiết Mg pư chưa hết (mà Mg lại hoạt động hh mạnh hơn Fe) thì dung dịch \(CuSO_4\) phải hết và Fe chưa tham gia phản ứng.

\(\Rightarrow\) Dung dịch C là \(MgSO_4\) và chất rắn D chỉ có MgO.

\(Mg+CuSO_4\rightarrow MgSO_4+Cu\downarrow\)

\(MgSO_4+2NaOH\rightarrow Mg\left(OH\right)_2\downarrow+Na_2SO_4\)

\(Mg\left(OH\right)_2\rightarrow\left(t^0\right)MgO+H_2O\)

=> Số mol Mg phản ứng \(=n_{Cu}=n_{MgO}=1,2:40=0,03\left(mol\right)\)

Chất rắn B gồm Cu,Fe,Mg còn dư.

Nhưng ta thấy rằng \(m_{Cu-tạo-ra}=0,03\cdot64=1,92\left(g\right)>1,84\left(g\right)\), trái với điều kiện bài toán. Vậy Mg phải phản ứng hết và Fe tham gia một phần.

Như vậy :

Chất rắn B gồm có \(Cu,Fe\) còn dư.

Dung dịch C gồm có \(MgSO_4,FeSO_4\)

Chất rắn D gồm có MgO và \(Fe_2O_3\) có khối lượng là 1,2g.

Đặt x,y là số mol Fe, Mg trong \(\dfrac{1}{2}\) hỗn gợp A và số mol Fe dư là z.

Ta có : \(\left\{{}\begin{matrix}56x+24y=1,36\\\left(x-z\right)\cdot64+y\cdot64+56\cdot z=1,84\\160\cdot\left(x-z\right):2+40y=1,2\end{matrix}\right.\)

Giải hpt trên ta được x = 0,02 ; y = 0,01 ; z = 0,01.

Nên %Fe = 82,35% và %Mg = 17,65%.

Số mol của \(CuSO_4=0,02\left(mol\right)\)

=> \(a=\dfrac{0,02}{0,4}=0,05M\)

*) Xét phần 2 : Một nửa hỗn hợp A có khối lượng là 1,36g.

Độ tăng của khối lượng chất rắn = 3,36 - 1,36 = 2(g)

Giả thiết Fe chưa pư :

\(Mg+CuSO_4\rightarrow MgSO_4+Cu\downarrow\)

\(MgSO_4+2NaOH\rightarrow Mg\left(OH\right)_2\downarrow+Na_2SO_4\)

\(Mg\left(OH\right)_2\rightarrow\left(t^0\right)MgO+H_2O\)

Ta có số mol Mg phản ứng bằng :

\(2:\left(2\cdot108-24\right)=0,0104\left(mol\right)>n_{Mg}\) trong phần 1.

Như vậy Fe đã tham gia pư và Mg đã phản ứng hết.

\(m_{rắn-do-Mg-sinh-ra}=0,01\cdot\left(2\cdot108-24\right)=1,92\left(g\right)\)

\(m_{rắn-do-Fe-sinh-ra}=2-1,92=0,08\left(g\right)\)

\(n_{Fe-phản-ứng}=0,08:\left(2\cdot108-56\right)=0,0005\left(mol\right)\)

\(n_{Fe-dư}=0,02-0,0005=0,0195\left(mol\right)\)

Vậy chất rắn E gồm có Fe còn dư và Ag được sinh ra sau phản ứng.

\(m_{Fe}=0,0195\cdot56=1,092\left(g\right)\)

Nên \(\%Fe=\dfrac{1,092}{3,36}\cdot100\%=32,5\%\)

\(\%Ag=100\%-32,5\%=67,5\%\)

Tổng số mol \(AgNO_3\) đã phản ứng :

\(n_{AgNO_3}=\left(0,01+0,0005\right)\cdot2=0,021\left(mol\right)\)

Thể tích dung dịch \(AgNO_3\) đã dùng :

\(V_{dd}=\dfrac{0,021}{0,1}=0,21\left(l\right)\)

Answer 2

[Đức Minh]

Bài này nếu 11h chưa ai giải thì mình sẽ giúp nhé, h đang đi đá banh :))