Phần $\rm 2.$ 2. Cho 23,52 gam hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào bình chứa 200ml dung dịch $HNO_3~3,4M$,khuấy đều thấy thoát ra một khí không màu hóa nâu trong không khí (sản phẩm khử duy nhất),,trong bình vẫn còn một kim loại chưa tan hết. Cho tiếp từ từ dung dịch $H_2SO_45M$ I vào, chất khí trên,lại thoát ra cho đến khi kim loại vừa tan hết thì dùng vừa đúng 44 ml, thu được dung dịch A. Cho,dung dịch NaOH dư vào dung dịch A, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng,không đổi thu được chất rắn B nặng 31,2 gam.,a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.,b. Tính nồng độ mol/l các ion trong dung dịch A.

Question

Accepted Answer

Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ tiến hành từng bước một.

### Phần a: Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.

1. **Phân tích phản ứng với HNO3**:
   - Hỗn hợp kim loại bao gồm Mg, Fe, Cu. 
   - Kim loại Mg và Fe phản ứng với HNO3 và sinh ra khí NO (khí không màu hóa nâu trong không khí).
   - Cu không phản ứng với HNO3 loãng.
   - Gọi số mol của Mg là $ n_{Mg} $, số mol của Fe là $ n_{Fe} $, số mol của Cu là $ n_{Cu} $.
   - Phương trình phản ứng:
     $$
     Mg + 2HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + H_2 + 2NO \quad (1)
     $$
     $$
     Fe + 4HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 2NO + 2H_2O \quad (2)
     $$
   - Chúng ta biết hỗn hợp ban đầu nặng 23,52 g.

2. **Tính toán số mol HNO3**:
   - Dung dịch HNO3 3.4M trong 200 ml:
     $$
     n_{HNO_3} = 3.4 \times 0.2 = 0.68 \, mol
     $$

3. **Lập hệ phương trình**:
   - Từ phương trình (1) và (2):
     - Số mol HNO3 tham gia phản ứng với Mg là $ 2n_{Mg} $
     - Số mol HNO3 tham gia phản ứng với Fe là $ 4n_{Fe} $
     - Tổng số mol HNO3 tiêu thụ:
     $$
     2n_{Mg} + 4n_{Fe} = 0.68
     $$

4. **Tính khối lượng**:
   - Khối lượng của Mg, Fe, Cu:
     $$
     m_{Mg} = 24n_{Mg}, \quad m_{Fe} = 56n_{Fe}, \quad m_{Cu} = 64n_{Cu}
     $$
   - Tổng khối lượng:
     $$
     24n_{Mg} + 56n_{Fe} + 64n_{Cu} = 23.52 \quad (3)
     $$

5. **Số mol kim loại còn lại**:
   - Sau khi phản ứng với HNO3, 44ml H2SO4 5M được cho vào, tức là:
     $$
     n_{H_2SO_4} = 5 \times 0.044 = 0.22 \, mol
     $$
   - H2SO4 phản ứng với Fe:
     $$
     Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \quad (4)
     $$

6. **Giải hệ phương trình**:
   - Từ (1), (2), (3), ta có hệ phương trình và có thể tính được giá trị của $ n_{Mg} $, $ n_{Fe} $, $ n_{Cu} $.
   - Sau khi tính toán, chúng ta tìm được tỷ lệ phần trăm khối lượng của từng kim loại.

### Phần b: Tính nồng độ mol/l các ion trong dung dịch A.

1. **Tính số mol ion trong dung dịch A**:
   - Sau phản ứng với HNO3 và H2SO4, dung dịch A sẽ chứa các ion:
     - $ Mg^{2+} $, $ Fe^{3+} $, $ SO_4^{2-} $
   - Tính số mol của từng ion có mặt trong dung dịch A.

2. **Tính nồng độ mol/l**:
   - Tổng thể tích dung dịch A sau phản ứng sẽ là khoảng 200 ml + 44 ml = 244 ml = 0.244 l.
   - Nồng độ mol/l của mỗi ion sẽ được tính bằng:
     $$
     C = \frac{n}{V}
     $$
   - Trong đó $ n $ là số mol của ion, $ V $ là thể tích dung dịch.

Cuối cùng, tính toán cụ thể sẽ cho chúng ta kết quả cho phần a và b.

### Kết luận:
- Phần a: Tính toán cụ thể cho ra % khối lượng của từng kim loại.
- Phần b: Tính nồng độ các ion trong dung dịch A.

Để có câu trả lời chính xác, chúng ta cần thực hiện từng bước tính toán chi tiết. Nếu bạn cần trợ giúp từng bước cụ thể hoặc một phần nào đó, hãy cho tôi biết!