Câu hỏi:

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?

  • A 25,3
  • B 7,3
  • C 18,5
  • D 24,8

Phương pháp giải:

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)

TH2: Ag+ hết, Mg phản ứng một phần với Fe3+, Fe3+ ở (2) dư => xảy ra (1) và (2)

TH3: Ag+ ở (1) hết, Fe3+ ở (2) hết, Mg phản ứng với Fe2+, Fe2+ ở (3) dư => xảy ra (1), (2), (3)

TH4: Mg dư hết sau tất cả các phản ứng => xảy ra (1) (2) (3)

Lời giải chi tiết:

nMg = 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



Làm Bài Trắc nghiệm Hóa lớp 12 - Xem ngay