Cho m1 g hỗn hợp Mg và Fe ở dạng bột tác dụng với 300 ml dung dịch AgNO3 0,8M khi khuấy kĩ để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A1 và chất rắn A2 có khối lượng là 29,28 g gồm 2 kim loại. Hoà tan hoàn toàn chất rắn A2 trong dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng. - Tính thể tích khí SO2 (điều kiện tiêu chuẩn) được giải phóng ra. - Thêm vào A1 lượng dư dung dịch NaOH, lọc rửa kết tủa mới tạo thành nung trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được 6,4 g chất rắn. Tính % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp Mg và Fe ban đầu.

`300ml=0,3l->n_{AgNO_3}=0,3.0,8=0,24(mol)`

Bảo toàn Ag: `n_{Ag}=n_{AgNO_3}=0,24(mol)`

`->n_{Fe\ du}={29,28-0,24.108}/{56}=0,06(mol)`

Bảo toàn e: `n_{Ag}+3n_{Fe}=2n_{SO_2}=0,42(mol)`

`->n_{SO_2}=0,21(mol)`

`->V_{SO_2}=0,21.22,4=4,704(l)`

Đặt `n_{Mg}=x(mol);n_{Fe\ pu}=y(mol)`

`Mg+2AgNO_3->Mg(NO_3)_2+2Ag`

`Fe+2AgNO_3->Fe(NO_3)_2+2Ag`

`->n_{Ag}=2x+2y=0,24(1)`

Bảo toàn Mg: `n_{MgO}=x(mol)` 

Bảo toàn Fe: `n_{Fe_2O_3}=0,5y(mol)`

`->40x+160.0,5y=6,4(2)`

`(1)(2)->x=0,08;y=0,04`

`->\%m_{Mg}={0,08.24}/{0,08.24+(0,04+0,06).56}.100\%\approx 25,53\%`

`->\%m_{Fe}=100-25,53=74,47\%`

Đáp án:

`V = 4,704(l)`

`\%m_{Mg} =  25,53\%`

`\%m_{Fe} =  74,47\%`

Giải thích các bước giải:

Chất rắn `A_2` gồm `2` kim loại `=> A_2: Ag,Fe`

`n_{AgNO_3} = 0,3.0,8 = 0,24(mol)`

`Mg + 2AgNO_3 -> Mg(NO_3)_2 + 2Ag`

`Fe + 2AgNO_3 -> Fe(NO_3)_2 + 2Ag`

Bảo toàn `Ag: n_{Ag} = n_{AgNO_3} = 0,24(mol)`

`m_{Ag} = 0,24.108 = 25,92(g)`

`m_{Fe} = 29,28 - 25,92 = 3,36(g)`

`-> n_{Fe} = (3,36)/(56) = 0,06(mol)`

`2Ag + 2H_2SO_4 -> Ag_2SO_4 + SO_2 + 2H_2O`

`2Fe + 6H_2SO_4 -> Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O`

Theo PT: `n_{SO_2} = 1/2 n_{Ag} + 3/2 n_{Fe} = 0,21(mol)`

`-> V_{SO_2} = 0,21.22,4 = 4,704(l)`

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

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

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

Gọi `n_{Mg(NO_3)_2} = a(mol); n_{Fe(NO_3)_2} = b(mol)`

Bảo toàn `N: n_{AgNO_3} = 2n_{Mg(NO_3)_2} + 2n_{Fe(NO_3)_2}`

`-> 2a + 2b = 0,24(1)`

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

Bảo toàn `Fe: n_{Fe_2O_3} = 1/2 n_{Fe(NO_3)_2} = 0,5b(mol)`

`-> 40a + 0,5b.160 = 6,4(2)`

`(1),(2) -> a = 0,08; b = 0,04`

Bảo toàn `Fe: n_{Fe} = 0,04 + 0,06 = 0,1(mol)`

`\%m_{Mg} = (0,08.24)/(0,08.24 + 0,1.56) = 25,53\%`

`\%m_{Fe} = 100\% - 25,53\% = 74,47\%`