Đáp án đúng: C
Phương pháp giải:
- Tính số mol mỗi khí trong hỗn hợp.
- Bảo toàn khối lượng ⟹ Số mol H2O.
- Bảo toàn nguyên tố H ⟹ Số mol NH4+.
- Bảo toàn nguyên tố N ⟹ Số mol NO3- trong X.
- Tính tổng số mol điện tích Mg2+ và Fe2+ trong X và tổng số mol điện tích Mg2+ và Fe2+ trong 9,6 gam chất rắn để suy ra số mol Fe2+.
- Kết tủa sau cùng thu được gồm AgCl và Ag.Giải chi tiết:- Xét hỗn hợp khí:
Đặt nNO = x mol; nN2 = y mol.
⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 0,02\\30x + 28y = 0,02.14,5.2 = 0,58\end{array} \right.\)
⟹ x = y = 0,01.
- Bảo toàn khối lượng:
mH2O = mhh bđ + mHCl + mNaNO3 - mmuối - mhh khí = 7,44 + 0,4.36,5 + 0,05.85 - 22,47 - 0,58 = 3,24 gam.
⟹ nH2O = 3,24/18 = 0,18 mol.
- Bảo toàn nguyên tố H:
nHCl = 4nNH4+ + 2nH2O ⟹ nNH4+ = (0,4 - 2.0,18)/4 = 0,01 mol.
- Bảo toàn nguyên tố N:
nNaNO3 = nNO3-/X + nNH4+ + nN/khí
⟹ nNO3-/X = nNaNO3 - nNH4+ - nNO - 2nN2 = 0,05 - 0,01 - 0,01 - 0,01.2 = 0,01 mol.
- Dung dịch X gồm \(\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }}\\F{e^{2 + }}\\F{e^{3 + }}\\N{a^ + }:0,{05^{mol}}\\NH_4^ + :0,{01^{mol}}\\C{l^ - }:0,{4^{mol}}\\NO_3^ - :0,{01^{mol}}\end{array} \right.\)
⟹ mMg + mFe = 22,47 - 0,05.23 - 0,01.18 - 0,4.35,5 - 0,01.62 = 6,32 gam.
- Xét 9,6 gam hỗn hợp rắn gồm MgO và Fe2O3.
mO/rắn = 9,6 - 6,32 = 3,28 gam ⟹ nO/rắn = 0,205 mol ⟹ nđiện tích Mg2+, Fe2+ = 0,41 mol (1)
- Xét dung dịch X có nđiện tích Mg2+, Fe2+ = 0,4 + 0,01 - 0,05 - 0,01 = 0,35 mol (2)
- Từ (1)(2), tổng số mol điện tích Mg2+ và Fe2+ trong X nhỏ hơn trong 9,6 gam chất rắn vì trong X có Fe2+ còn trong 9,6 gam chất rắn Fe đã bị oxi hóa hoàn toàn thành Fe3+.
⟹ nFe2+ = 0,41 - 0,35 = 0,06 mol.
- Trong dung dịch X có 0,06 mol Fe2+; 0,4 mol Cl-
⟹ Khi tác dụng với AgNO3 sinh ra kết tủa gồm 0,06 mol Ag và 0,4 mol AgCl.
⟹ m ↓ = 0,06.108 + 0,4.143,5 = 63,88 gam.
Đáp án C
