Cho 3,36 gam bột Fe vào dung dịch AgNO3 0,5M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi kết thúc phản ứng, thu được m gam rắn X và dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y, lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu được 10,8 gam rắn khan. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?A. 9,0. B. 10,0. C. 11,0. D. 12,0.

Question

Cho 3,36 gam bột Fe vào dung dịch AgNO3 0,5M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi kết thúc phản ứng, thu được m gam rắn X và dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y, lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu được 10,8 gam rắn khan. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?A. 9,0. ​B. 10,0. ​C. 11,0. ​D. 12,0.

Tớ là ai các cou nhớ tớ chứ · Accepted Answer

$n_{Fe} = \frac{3,36}{56} = 0,06mol$

Gọi thể tích dung dịch $AgNO_3$ và $Cu(NO_3)_2$ là x lít

$n_{AgNO3} = n_{Cu(NO3)2} = 0,5x$ mol

Nếu hai muối phản ứng hết hoàn toàn thì chất rắn sau khi nung ngoài không khí chỉ có $Fe_2O_3$

$n_{Fe2O3} = \frac{10,8}{160} = 0,0675$ mol

$n_{Fe} = 2.0,0675 = 0,135$ mol > 0,06 mol (vô lý) nên Fe hết, $Cu(NO_3)_2$ dư

Vì vậy chất rắn sau khi nung có $Fe_2O_3$ và CuO

$n_{Fe2O3} = \frac{1}{2}nFe = \frac{1}{2}\ldotp 0,06 = 0,03$ mol

$m_{CuO} = 10,8 - 0,03.160 = 6g$

$n_{CuO} = \frac{6}{80} = 0,075$ mol

Bảo toàn e ta có 0,06.2 = 0,5x + (0,5x - 0,075).2

Suy ra x = 0,18 mol

m = 0,5.0,18.108 + (0,5.0,18 - 0,075).64 = 10,68 g

Nên chọn C

Timi · Answer

Để giải bài toán này, chúng ta cần tìm phương trình hóa học của phản ứng xảy ra giữa bột Fe với dung dịch AgNO3 và Cu(NO3)2. Sau đó, tính lượng rắn X và dung dịch Y thu được.

Phương trình hóa học của phản ứng giữa Fe và AgNO3:
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag

Phương trình hóa học của phản ứng giữa Fe và Cu(NO3)2:
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu

Ta thấy rằng trong cả hai phản ứng, Fe sẽ oxi hoá thành Fe^2+ để tạo ra các muối nitrat. Do đó, sau khi kết thúc phản ứng, thu được dung dịch Y chứa các ion Fe^2+.

Tiếp theo, khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch Y, sẽ có phản ứng tạo kết tủa hydroxide của Fe^2+:
Fe^2+ + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2Na+

Kết tủa Fe(OH)2 sẽ nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi để loại bỏ nước. Trọng lượng rắn khan thu được là 10,8 gam.

Theo phương trình trên, ta thấy rằng tỉ lệ giữa mol NaOH và mol Fe(OH)2 là 1:1. Vậy nên khối lượng mol của kết tủa sẽ bằng với khối lượng mol ban đầu của ion Fe^2+ trong dung dịch Y.

Giả sử m là khối lượng gam của rắn X thu được. Ta cần tính số mol của ion Fe^2+ trong dung dịch Y để xác định m.

Khối lượng mol AgNO3 = (0,5 mol/L) * (V(lit)) = (0,5)V
Khối lượng mol Cu(NO3)2 = (0,5 mol/L) * (V(lit)) = (0,5)V
Tổng số mol nitrat = (0,5)V + (0,5)V = V

Khối lượng mol nitrat = M * V
M * V = 3,36 g /56 g/mol
V ≈ 0.06 L

Số mol của ion Fe^2+ trong dung dịch Y:
(0.5mol/L)*(0.06L)=0.03mol

Do đó,
m ≈ số gam của rắn X ≈ số gam của ion Fe^2+
m ≈ số gam của ion Fe^2+ ≈ số mol * khối lượng molar
m ≈ 0.03mol *56g/mol=1.68g

So sánh với các giá trị đã cho:
A.9g B.10g C.11g D12g
Ta thấy gần nhất với A:9g

Cho 3,36 gam bột Fe vào dung dịch AgNO3 0,5M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi kết thúc phản ứng, thu được m gam rắn X và dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y, lấy kết tủa nung ngoài không khí đế...