Cho m gam Fe vào dung dịch chứa 0,2 mol AgNO3 và 0,1 mol Cu(NO3)2. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

* Hướng dẫn giải

Chọn D.

TH0: Nếu Ag⁺ chưa hết:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{Ag}}^{+}\mathrm{phản} \mathrm{ứng}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{Ag}}=\frac{4\mathrm{m}}{108}\to {\mathrm{n}}_{\mathrm{Fe}}=\frac{2\mathrm{m}}{108}$

Dễ thấy $\frac{56.2\mathrm{m}}{108}\ne \mathrm{m}$ nên loại.

TH1: Ag⁺ bị khử hết, Cu²⁺ chưa phản ứng, tạo muối Fe²⁺:

$$\begin{gathered} {\mathrm{n}}_{\mathrm{Ag}}=0,2\to {\mathrm{m}}_{\mathrm{Ag}}=21,6 \\ {\mathrm{n}}_{\mathrm{Fe}}=0,1\to {\mathrm{m}}_{\mathrm{Fe}}=5,6 \end{gathered}$$

Dễ thấy $5,6.4>21,6\to$ Loại.

TH2: Ag⁺ bị khử hết, Cu²⁺ chưa phản ứng, tạo cả Fe²⁺ và Fe³⁺:

$$\begin{gathered} {\mathrm{n}}_{{\mathrm{Ag}}^{+}}=0,2\to {\mathrm{m}}_{\mathrm{Ag}}=21,6 \\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{Fe}}^{2+}}=\mathrm{a} \mathrm{và} {\mathrm{n}}_{{\mathrm{Fe}}^{3+}}=\mathrm{b} \\ \to 2\mathrm{a}+3\mathrm{b}=0,2 \end{gathered}$$

 $$\begin{gathered} 56.\left(\mathrm{a}+\mathrm{b}\right).4=21,6 \\ \to \mathrm{a}=\frac{5}{56} \mathrm{và} \mathrm{b}=\frac{1}{140} \\ \to \mathrm{m}=45\left(\mathrm{a}+\mathrm{b}\right)=5,4 \end{gathered}$$

TH3: Ag⁺ bj khử hết, Cu²⁺ phải phản ứng một phần thì:

$$\begin{gathered} \mathrm{Fe}+{\mathrm{Cu}}^{2+}\to {\mathrm{Fe}}^{2+}+\mathrm{Cu} \\ \mathrm{x} \mathrm{x} \\ \to 21,6+64\mathrm{x}=56\left(\mathrm{x}+0,1\right).4 \\ \to \mathrm{x}=-0,0005\to \mathrm{Loại} \end{gathered}$$

TH4: ${\mathrm{Ag}}^{+},{\mathrm{Cu}}^{2+}$ bị khử hết, Fe có dư (a mol)

$$\begin{gathered} \to 21,6+6,4+56\mathrm{a}=4.56.\left(0,1+0,1+\mathrm{a}\right) \\ \to \mathrm{a}=-0,1\to \mathrm{Loại} \end{gathered}$$