Cho m gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 3,808 lít khí H2 (đktc). Mặt khác, nếu cho m gam hỗn hợp A vào 200 ml dung dịch chứa AgNO3 0,5M và Cu(NO3)2 0,8M, phản ứng xong, lọc bỏ phần chất rắn thu được dung dịch B chứa 3 muối. Khi thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch B rồi lọc bỏ kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 10,4 gam chất rắn. Giá trị của m và khối lượng muối có phân tử khối lớn nhất trong dung dịch B là?
Giải chi tiết:
QT cho electron:
Fe → Fe2+ + 2e
Mg → Mg2++ 2e
QT nhận electron:
Ag++ 1e → Ag
Cu2++ 2e → Cu
Ta có: nAgNO3= 0,1 mol; nCu(NO3)2= 0,16 mol; nH2= 0,17 mol
Nhìn chung qua quá trình phản ứng thì 3 muối còn lại sẽ là: Cu(NO3)2dư, Fe(NO3)2; Mg(NO3)2 và các kim loại Mg, Fe đều phản ứng hết.
Sơ đồ phản ứng tiếp theo:
\(\begin{gathered}
\left\{ \begin{gathered}
{\text{Mg(N}}{{\text{O}}_{\text{3}}}{{\text{)}}_{\text{2}}} \hfill \\
{\text{ x}} \hfill \\
{\text{Fe(N}}{{\text{O}}_{\text{3}}}{{\text{)}}_{\text{2}}} \hfill \\
{\text{ y}} \hfill \\
{\text{Cu(N}}{{\text{O}}_{\text{3}}}{{\text{)}}_{\text{2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{{\text{NaOH}}}}\left\{ \begin{gathered}
{\text{Mg(OH}}{{\text{)}}_{\text{2}}} \hfill \\
\hfill \\
{\text{Fe(OH}}{{\text{)}}_{\text{2}}} \hfill \\
\hfill \\
{\text{Cu(OH}}{{\text{)}}_{\text{2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{{{\text{O}}_{\text{2}}},{{\text{t}}^{\text{o}}}}}\left\{ \begin{gathered}
{\text{MgO}} \hfill \\
{\text{ x}} \hfill \\
{\text{1/2F}}{{\text{e}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{3}}} \hfill \\
{\text{ y/2}} \hfill \\
{\text{CuO}} \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
{\text{ z z}} \hfill \\
\end{gathered} \)
Ta có các PT: nH2 = x + y = 0,17
mchất rắn = 40x + 80y + 80z = 10,4 g
Bảo toàn số mol nguyên tử N trong các muối:
nN-AgNO3 + nN-Cu(NO3)2 = nN-Fe(NO3)2 + nN-Mg(MO3)2 Þ 0,1.1 + (0,16 – z).2 = 2x + 2y
Từ đó giải ra x = 0,16; y = 0,01; z = 0,04
=> m = 0,16.24 + 0,01.56 = 4,4 gam.
Khối lượng các muối là: 23,68g; 1,8g; 7,52 g
Muối có phân tử khối lớn nhất trong B là Cu(NO3)2 0,04 mol có khối lượng là 7,52 gam
Đáp án D