Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X chứa Cu, Mg, Fe3O4 và Fe(NO3)2 trong dung dịch chứa 0,61 mol HCl thu được dung dịch Y chỉ chứa (m + 16,195) gam hỗn hợp muối không chứa ion Fe3+ và 1,904 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm H2 và NO với tổng khối lượng là 1,57 gam. Cho NaOH dư vào Y thấy xuất hiện 24,44 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Cu có trong X là
A. 22,18%
B. 25,75%
C. 15,92%
D. 26,32%
Đáp án B
► Đặt nH2 = x; nNO = y ⇒ nZ = x + y = 0,085 mol; mZ = 2x + 30y = 1,57(g).
⇒ giải hệ cho: x = 0,035 mol; y = 0,05 mol. Bảo toàn khối lượng: mH2O = 4,5(g).
⇒ nH2O = 0,25 mol. Bảo toàn nguyên tố Hidro: nNH4+ = 0,01 mol.
Bảo toàn nguyên tố Nitơ: nFe(NO3)2 = 0,03 mol || nHNO3 = 2nO + 2nH2 + 4nNO + 10nNH4+
⇒ nO = 0,12 mol ⇒ nFe3O4 = 0,03 mol. Bảo toàn nguyên tố Fe: nFe2+/Y = 0,12 mol.
► Đặt nCu = a; nMg = b. Bảo toàn điện tích trong Y: 2a + 2b + 0,12 × 2 + 0,01 = 0,61.
Kết tủa gồm Cu(OH)2, Mg(OH)2 và Fe(OH)2 ⇒ m↓ = 98a + 58b + 0,12 × 90 = 24,44(g).
⇒ giải hệ cho: a = 0,08 mol; b = 0,1 mol ⇒ %mCu/X = 25,75%
