Cho 4,825 gam hỗn hợp bột Al và Fe (có tỉ lệ mol n_Al : n_Fe = 3 : 2) vào 350 ml dung dịch AgNO₃ 1M. Khuấy kĩ cho phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:

Đáp án A

Phương pháp giải:

Các phản ứng có thể xảy ra:

Al + 3Ag⁺ → Al³⁺ + 3Ag

Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag

Cách 1: Tính theo PTHH.

Cách 2: Sử dụng bảo toàn electron.

Giải chi tiết:

Đặt nAl=3x(mol)nFe=2x(mol) ⟹ m_{hỗn hợp} = 3x.27 + 2x.56 = 4,825 ⟹ x = 0,025

⟹ n_Al = 0,075 mol; n_Fe = 0,05 mol

Ta có: n_Ag⁺ = 0,35 mol

Cách 1: Tính theo PTHH

Al + 3Ag⁺ → Al³⁺ + 3Ag

0,075 → 0,225 → 0,225 (mol)

Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

0,05 → 0,1 → 0,1 → 0,1 (mol)

n_Ag⁺_{còn lại} = 0,35 - 0,225 - 0,1 = 0,025 mol

Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag

0,025 ← 0,025 → 0,025 (mol)

→ m_{chất rắn} = m_Ag = 108.(0,225 + 0,1 + 0,025) = 37,8 gam.

Cách 2: Sử dụng bảo toàn e

Al + 3Ag⁺ → Al³⁺ + 3Ag

Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag

So sánh thấy: 3n_Al + 2n_Fe < n_Ag⁺ < 3n_Al + 3n_Fe

⟹ Phản ứng tạo thành: Al³⁺, Fe³⁺, Fe²⁺ và kim loại Ag

⟹ n_Ag = n_Ag⁺ = 0,35 mol

⟹ m_{chất rắn} = 0,35.108 = 37,8 gam.