Lấy m gam Mg tác dụng với 500ml dung dịch AgNO3 0,2M và Fe(NO3)3 2M. Kết thúc phản ứng thu được (m + 4) gam kim loại. Gọi a là tổng các giá trị m thỏa mãn bài toán trên, giá trị của a là?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sainMg = m/24 mol; nAg+ = 0,1 mol; nFe3+ = 1 mol
Thứ tự phản ứng:
(1) Mg + 2Ag+ → Mg2+ + 2Ag
(2) Mg + 2Fe3+ → Mg2+ + 2Fe2+
(3) Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe
TH1: Mg hết, Ag+ dư, Fe3+ chưa phản ứng → chỉ xảy ra phản ứng (1)
→ 2nMg < nAg+ hay m/12 < 0,1 → m < 0,12
nAg = 2nMg = m/12 (mol)
m KL sau pư = mAg → m + 4 = 0,8m/12 → m = 0,5 gam (thỏa mãn)
TH2: Ag+ hết, Mg phản ứng một phần với Fe3+, Fe3+ ở (2) dư → xảy ra (1) và (2)
(1) Mg + 2Ag+ → Mg2+ + 2Ag
0,05 ← 0,1 → 0,1 (mol)
(2) Mg + 2Fe3+ → Mg2+ + 2Fe2+
m/24-0,05 → m/12-0,1 (mol)
Điều kiện để Fe3+ dư là: m/12-0,1 < 1 → m < 13,2
m KL sau pư = mAg → m + 4 = 0,1.108 → m = 6,8 gam (thỏa mãn)
TH3: Ag+ ở (1) hết, Fe3+ ở (2) hết, Mg phản ứng với Fe2+, Fe2+ ở (3) dư → xảy ra (1), (2), (3)
(1) Mg + 2Ag+ → Mg2+ + 2Ag
0,05 ← 0,1 → 0,1 (mol)
(2) Mg + 2Fe3+ → Mg2+ + 2Fe2+
0,5 ← 1 → 1 (mol)
(3) Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe
m/24-0,55 → m/24-0,55 → m/24-0,55
Điều kiện để Fe2+ ở (3) dư là m/24-0,55 < 1 → m < 37,2 gam
m KL sau pư = mAg + mFe → m + 4 = 0,1.108 + 56(m/24-0,55) → m = 18 gam (thỏa mãn)
TH4: Mg dư hết sau tất cả các phản ứng → xảy ra (1) (2) (3)
(1) Mg + 2Ag+ → Mg2+ + 2Ag
0,05 ← 0,1 → 0,1 (mol)
(2) Mg + 2Fe3+ → Mg2+ + 2Fe2+
0,5 ← 1 → 1 (mol)
(3) Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe
1 ← 1 → 1 (mol)
mKL sau pư = mMg dư + mAg + mFe → m + 4 = m – 1,55.24 + 0,1.108 + 1.56 → vô nghiệm
Kết luận: Vậy a = 0,5 + 6,8 + 18 = 25,3 gam
Đáp án A
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Võ Trường Toản
