Cho 16g h2 X gồm $Mg, Fe$ vào 600ml $AgNO_3$ có nồng độ C. Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn tu được dd Y và 70,4g rắn Z. Cho $NaOH$ dư vào Y thu được tủa, nung tủa trong không khí cho đến khi không lượng không đổi thu được 16g T. Tính m rắn trong X, giá trị C
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Mg + 2AgNO3 →→ Mg(NO3)2 + 2Ag (1)
Fe + 2AgNO3 →→ Fe(NO3)2 + 2Ag (2)
Do mZ = mX =16 gam nên khi X tác dụng với AgNO3 thì kim loại dư, AgNO3 hết.
2NaOH + Mg(NO3)2 →→ Mg(OH)2+ 2NaNO3 (3)
Có thể có: 2NaOH + Fe(NO3)2 →→ Fe(OH)2+ 2NaNO3 (4)
Mg(OH)2 t0→→t0 MgO + H2O (5)
Có thể có: 4Fe(OH)2 + O2 t0→→t0 2Fe2O3 + 4H2O (6)
Trường hợp 1: Mg phản ứng, Fe chưa phản ứng.
nMgO=0,4(mol)
Theo pt: nMg (pư) = nMgO = 0,4(mol)
nAg=2nMg=0,8(mol) →mAg = 108.0,8 = 86,4(g) >70,4(g) →(loại)
Trường hợp 2: Mg phản ứng hết, Fe phản ứng một phần.
Chất rắn Z: Ag, Fe dư
Dung dịch Y: Mg(NO3)2; Fe(NO3)2.
Đặt số mol Mg là x; số mol Fe ở (2) là y; số mol Fe dư là z
→24x + 56(y+z) = 16 (I)
Theo phương trình phản ứng (1), (2): nAg = 2x + 2y
→ mz=108.(2x+2y) + 56z=70,4 (II)
Theo phương trình phản ứng:
nMgO=nMg= x(mol)
nFe2O3=12nFe=y2(mol)nFe2O3=12nFe=y2(mol)
mT =40x + 80y=16 (III)
Giải hệ:
$\left \{ {{24x+56y+56z=16} \atop {216x+216y+56z=70,4}} \atop {40x+80y=16} \right.$ <=> $\left \{ {{x=0,2} \atop {y=0,1}} \atop {z=0,1} \right.$
mMg =0,2.24=4,8(g)
mFe =0,2.56=11,2(g)
Theo phương trình phản ứng (1), (2):
nAgNO3=2x+2y=0,6(mol)→CM(ddAgNO3)=0,60,6=1(M)
ctlhn nhaaaaa
Giải thích các bước giải:
Do mZ = mX =16 gam nên khi X tác dụng với AgNO3 thì kim loại dư, AgNO3 hết.
$Mg+2Ag^+\to Mg^{2^+}+2Ag$
$Fe+2Ag^+\to Fe^{2^+}+2Ag$
$Mg^{2^+}+2OH^-\to Mg(OH)_2$
$Fe^{2^+}+2OH^-\to Fe(OH)_2$
$Fe^{3^+}+3OH^-\to Fe(OH)_3$
$Mg(OH)_2\xrightarrow{t^\circ} MgO+H_2O$
$4Fe(OH)_2+O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2Fe_2O_3+4H_2O$
$2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t^\circ} Fe_2O_3 + 3H_2O$
Nếu chỉ có Mg phản ứng $⇒$ Y chứa$Mg^{2^+}$
$⇒n_{MgO}=\dfrac{16}{40}=0,4\ mol$
Bảo toàn Mg: $n_{Mg\ \text{phản ứng}}=0,4\ mol$
$⇒n_{Ag}=0,4.2=0,8\ mol⇒m_Z>0,8.108=86,4\ gam$
$⇒$ Vô lí
Nếu Mg, Fe phản ứng và Y chứa $Fe^{2^+}, Mg^{2^+}$
Gọi số mol Mg, Fe phản ứng, Fe dư lần lượt là a, b, c
$⇒24a+56b+56c=16$
$⇒$ Chất rắn Z gồm 2a+2b mol Ag, c mol Fe dư
⇒ 108(2a+2b) + 56c = 70,4
Chất rắn thu được: $MgO, Fe_2O_3$
Bảo toàn Mg ⇒ $n_{MgO}=n_{Mg}=a\ mol$
Bảo toàn Fe ⇒ $n_{Fe_2O_3}=\dfrac b2\ mol$
$⇒40a+80b=16$
$⇒a=0,2;b=0,1; c=0,1$
Vì Fe dư ⇒ $Ag^+$ hết
$⇒n_{Ag^+}=n_{Ag}=2a+2b=0,6\ mol⇒c=\dfrac{0,6}{0,6}=1$
X chứa Mg (0,2 mol), Fe (0,2 mol)
⇒ $\%m_{Mg}=\dfrac{0,2.24}{16}.100\%=30\%⇒\%m_{Fe}=70\%$