Cho 46,8 gam hỗn hợp CuO và Fe₃O₄ ( tỉ lệ mol 1: 1) tan hết trong dung dịch H₂SO₄ (loãng, vừa đủ) thu được dung dịch (A).Cho m gam Mg vào dung dịch (A), sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch B. Thêm dung dịch KOH dư vào (B) được kết tủa (D). Nung (D) trong không khí đến khối lượng không đổi được 45,0 gam chất rắn (E). giá trị gần nhất của m là

Chọn D

Gọi n_CuO = n_Fe3O4 = x (mol)

=> 80x + 232x = 46,8

=> x = 0,15 (mol)

=> n_CuO = n_Fe3O4 = 0,15 (mol)

Bảo toàn nguyên tố => Dung dịch A chứa: 0,3 mol Fe³⁺; 0,15 mol Fe²⁺; 0,15 mol Cu²⁺; 0,75 mol SO₄^2-

Nhận xét: Nếu hỗn hợp (CuO, Fe₃O₄) => (CuO, Fe₂O₃) thì khối lượng tăng lên, nhưng theo bài thì 45 < 46,8. Vậy phải có một phần kim loại Mg đã bị đẩy ra.

Mg + 2Fe³⁺ → Mg²⁺ + 2Fe²⁺

0,15 ←0,3→ 0,15 →0,3

Mg + Cu²⁺ → Mg²⁺  +  Cu

Nếu toàn bộ Cu²⁺ đã bị đẩy ra thì B chứa Mg²⁺ (0,3); Fe²⁺ (0,45)

=> m_E = m_MgO + m_Fe2O3 = 48 > 45 gam

Nếu Cu²⁺ chưa hết thì m rắn > 48 gam ( Do CuO thế chỗ MgO thì khối lượng càng tăng). Vậy phải có 1 phần Fe bị đẩy ra.

Mg + Fe²⁺ → Mg²⁺ + Fe

x → x  →x → x

=> m_E = 40( 0,3 + x) + 160 (0,45 – x)/ 2 = 45

=> x = 0,075

=> n_Mg = 0,3 + x = 0,375

=> m = 9 gam (gần nhất với 8,8 gam)