Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm Fe_xO_y, Fe và Cu bằng dung dịch chứa 1,8 mol HCl và 0,3 mol HNO₃ sau phản ứng thu được 5,824 lít khí NO ( đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X chứa ( m+60,24) gam chất tan. Cho a gam Mg vào dung dịch X, kết thúc phản ứng thu được (m-6,04) gam rắn và hỗn hợp Y gồm hai khí ( trong đó có một khí hóa nâu trong không khí) có tỉ khối so với He bằng 4,7. Giá trị a gần nhất với:

Đáp án D

n_HCl = 1,8 (mol); n_HNO3 = 0,3 (mol); n_NO = 0,26 (mol)

Quy đổi A thành Fe ( a) Cu ( b) ; O ( c) mol

Bảo toàn e ta có: 3a + 2b = 2c + 0,26.3 (1)

M_Y = 18,8 => 2 khí đó là H₂ và NO. Vậy trong dd X phải có H⁺ dư

Dd X chứa: Fe³⁺ (a); Cu²⁺ (b); Cl- (1,8), NO₃^- ( 0,3 – 0,26 = 0,04); H⁺ dư = ( 2,1 – 0,26.4 -2c)

=> 56a + 64b + 35,5.1,8 + 62.0,04 + 1,06 – 2c = ( 56a + 64b + 16c) + 60,24

=> c = 0,4 (mol)

Vậy H+ dư = 0,26 (mol)

m_{Fe+ Cu} = m_A – m_O = m – 6,4. Nhưng khi cho Mg vào X thì thu được m – 6,04 gam chất rắn

=> Đã có Mg dư 6,4 – 6,04 = 0,36 gam. Vậy Fe³⁺, Cu²⁺ đã bị đẩy ra hết

M_Y = 18,8 (g/mol)  dùng quy tắc đường chéo => n_NO = 3/2 n_H2.

Đặt n_NO = 3x ; n_H2 = 2x; n_NH4+ = y (mol)

Có H₂ thoát ra nên NO₃^- hết, bảo toàn N: 3x + y = 0,04 (3)

n_H+ = 4.3x + 2.2x + 10y = 0,26 (4)

Từ ( 3) và (4) => x = y = 0,01 (mol). Từ (1) => 3a + 2b = 1,58

Bảo toàn e: 2n_Mg = 3a + 2b + 3.3x + 2.2x + 8y

=> n_Mg = (1,58 + 13. 0,01 + 8.0,01) : 2

            = 0,895

=> m_Mg ban đầu = 0,895.24 + 0,36 = 21,84 (g) ≈ 22 (g)

Chú ý:

Tạo muối NH₄⁺