cho 3,52 g hỗn hợp Z gồm hai kim loại Mg và Fe ở dạng bột vào 200 gam dung dịch Cu(NO3)2 chưa rõ nồng độ sau pư thu được 4,8 gam chất rắn T chứa tối đa hai kim loại và dung dịch V . Thêm NaOH dư vào dung dịch V rồi lọc kết tủa đem nung trong ko khí đến khối lượng ko đổi thu được 2 gam chất rắn ( biết rằng các pư đều xảy ra hoàn toàn ) 1.Hãy viết các pt puwhh xảy ra và tính thành phần % khối lượng từng kim loại có trong Z ? 2.Xác định nồng độ phần trăm của các chất tan có trong dung dịch V?

Đáp án:

`a)`

`\%m_{Mg} = 20,45\%`

`\%m_{Fe} = 79,55\%`

`b)`

`C\%_{Mg(NO_3)_2} = 2,23\%`

`C\%_{Fe(NO_3)_2} = 0,91\%`

Giải thích các bước giải:

Vì $m_{oxit} =2(g) < 3,52(g) = m_{KL}$

`->` Kim loại dư, `Cu(NO_3)_2` hết

`PTHH:`

`Mg + Cu(NO_3)_2 -> Mg(NO_3)_2 + Cu(1)`

`Fe + Cu(NO_3)_2 -> Fe(NO_3)_2 + Cu(2)`

`Mg(NO_3)_2 + 2NaOH -> Mg(OH)_2 + 2NaNO_3(3)`

`Fe(NO_3)_2 + 2NaOH -> Fe(OH)_2 + 2NaNO_3(4)`

$Mg(OH)_2 \xrightarrow{t^o} MgO + H_2O(5)$
$4Fe(OH)_2 + O_2 \xrightarrow{t^o} 2Fe_2O_3 + 4H_2O(6)$

`-` Trường hợp `1: Mg` hết, `Fe` chưa phản ứng `->` Không xảy ra `(2),(4),(6)` và `T:Fe,Cu`

`-> n_{MgO} = 2/(40) = 0,05(mol)`

Bảo toàn `Mg: n_{Mg} = n_{MgO} = 0,05(mol)`

`->  + m_{Fe} = 3,52 - 0,05.24 = 2,32(g)`

Theo PT `(1): n_{Cu} = n_{Mg} = 0,05(mol)`

`->  m_{Fe} = 4,8 - 0,05.64 = 1,6(g) \ne 2,32(g)` (vô lý)

`->` Loại

`-` Trường hợp `2: Fe` có thể dư `-> T:Cu` có thể có `Fe` dư

Đặt `{(n_{Mg} = a(mol)),(n_{Fe(pư)} = b(mol)),(n_{Fe(dư)} = c(mol)):}(a,b>o; c \ge 0)`

`-> 24a + 56b + 56c = 3,52(I)`

Theo PT: `n_{Cu} = n_{Mg} + n_{Fe(pư)} = a + b (mol)`

`-> 64a + 64b + 56c = 4,8(II)`

Bảo toàn `Mg: n_{MgO} =n_{Mg(NO_3)_2} =  n_{Mg} = a(mol)`

Bảo toàn `Fe: n_{Fe_2O_3} = 1/2 n_{Fe(pư)} = 0,5b (mol)`

`-> 40a + 160.0,5b = 4,8(III)`

Từ `(I),(II),(III) -> a=0,03;b=0,01;c=0,04(TM)`

`\%m_{Mg} = (0,03.24)/(3,52) .100\% = 20,45\5`

`\%m_{Fe} = 100\% - 20,45\% = 79,55\%`

`2)`

Bảo toàn `Fe: n_{Fe(NO_3)_2} = n_{Fe(pư)} = 0,01(mol0`

`m_{dd(sau)} = 200 + 3,52 - 4,8 = 198,72(g)`

`C\%_{Fe(NO_3)_2} = (0,01.180)/(198,72) .100\% = 0,91\%`

`C\%_{Mg(NO_3)_2} = (0,03.148)/(198,72) .100\% = 2,23\%`

`1)`

Đặt `n_{Mg}=x(mol);n_{Fe}=y(mol);n_{Fe(pu)}=z(mol)`

`->24x+56y=3,52(1)`

`Mg+Cu(NO_3)_2->Mg(NO_3)_2+Cu`

`x->x->x->x(mol)`

`Fe+Cu(NO_3)_2->Fe(NO_3)_2+Cu`

`z->z->z->z(mol)`

`->T` gồm `Fe\ du:\ y-z(mol)` và `Cu:\ x+z(mol)`

`->56(y-z)+64(x+z)=4,8`

`->64x+56y+8z=4,8(2)`

`2NaOH+Mg(NO_3)_2->Mg(OH)_2+2NaNO_3`

`2NaOH+Fe(NO_3)_2->Fe(OH)_2+2NaNO_3`

`Mg(OH)_2`  $\xrightarrow{t^o}$  `MgO+H_2O`

`4Fe(OH)_2+O_2`  $\xrightarrow{t^o}$  `2Fe_2O_3+4H_2O`

Theo PT: `n_{MgO}=x(mol);n_{Fe_2O_3}=0,5z(mol)`

`->40x+0,5z.160=2(3)`

`(1)(2)(3)->x=0,03;y=0,05;z=0,01`

`\%m_{Mg}={0,03.24}/{3,52}.100\%\approx 20,45\%`

`\%m_{Fe}=100-20,45=79,55\%`

`2)`

`V` gồm `Mg(NO_3)_2:\ 0,03(mol)` và `Fe(NO_3)_2:\ 0,01(mol)`

`m_{dd\ spu}=3,52+200-4,8=198,72(g)`

`C\%_{Mg(NO_3)_2}={0,03.148}/{198,72}.100\%\approx 2,23\%`

`C\%_{Fe(NO_3)_2}={0,01.180}/{198,72}.100\%\approx 0,91\%`