Đề hòa tan hết 38,36 gam hỗn hợp R gồm Mg, Fe3O4, Fe(NO3)2 cần 0,87 mol dung dịch H2SO4 loãng, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 111,46 gam muối sunfat trung hòa và 5,6 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm hai khí không màu, tỉ khối hơi của X so với H2 là 3,8 (biết có một khí không màu hóa nâu ngoài không khí ). Phần trăm khối lượng Mg trong R gần nhất với giá trị nào sau đây:
Phương pháp :
- Dựa vào Mkhí = 7,6 thì chỉ có khí H2 (MH2 = 2) là có M < 7,6.
- Khi phản ứng NO3- và H+ thì cần kiểm tra xem có tạo ra NH4+ hay không.
B1 : Xác định số mol các khí trong X
Có : nX = 0,25 mol ; MX = 7,6g => Có khí H2.
Mặt khác, có 1 khí không màu hóa nâu ngoài không khí => NO
=> nH2 + nNO = 0,25 và mH2 + mNO = 0,25.7,6 = 1,9g
=> nH2 = 0,2 ; nNO = 0,05 mol
B2 : Tìm số mol NH4+ dựa vào bảo toàn nguyên tố Hidro
Tổng quát ta có : R + H2SO4 -> Muối Sunfat + (H2,NO) + H2O
Bảo toàn khối lượng : mR + mH2SO4 = mmuối + mX + mH2O tạo ra
=> nH2O tạo ra = 0,57 mol
Giả sử có x mol NH4+ trong dung dịch sau phản ứng.
Bảo toàn H : 2nH2SO4 = 4nNH4 + 2nH2 + 2nH2O => nNH4 = 0,05 mol
B3 : Xác định lượng các chất trong hỗn hợp đầu.
Vì dung dịch sau phản ứng chỉ có muối sunfat trung hòa nên :
=> nNO + nNH4 = 2nFe(NO3)2
=> nFe(NO3)2 = 0,05 mol (Bảo toàn N)
Bảo toàn Oxi : 4nFe3O4 + 6nFe(NO3)2 + 4nH2SO4 = 4nSO4(muối) + nNO + nH2O
( nH2SO4 = nSO4(muối) )
=> nFe3O4 = 0,08 mol
=> %mMg(R) = 28,15%