Câu hỏi:
2 năm trước
Cho 12,04 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,42 mol HCl và 0,04 mol HNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y (không chứa NH4+) và 0,045 mol hỗn hợp khí Z gồm NO và N2O. Cho dung dịch AgNO3 đến dư vào dung dịch Y, sau phản ứng thấy thoát ra 0,0075 mol NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5), đồng thời thu được 70,8 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp X có giá trị gần nhấtvới giá trị nào sau đây?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
Phần kết tủa có nAgCl = 0,42 => nAg = 0,0975
Bảo toàn electron: nFe2+ = nAg + 3 nNO = 0,12
nNO = 0,0075 => nH+ dư = 4.nNO = 0,03
Đặt a, b, c là số mol Fe, Fe3O4, Fe(NO3)2 trong X
=> mX = 56a + 232b + 180c = 12,04 (1)
Dung dịch Y còn H+ dư và Fe2+ nên NO3- đã hết.
Vậy Y chứa Fe2+ (0,12 mol), H+ (0,03 mol), Cl- (0,42 mol), Fe3+
Bảo toàn điện tích => nFe3+ = 0,05
Bảo toàn Fe => a + 3b + c = 0,05 + 0,12 (2)
Bảo toàn H => nH2O = 0,215
Bảo toàn O: 4. nFe3O4 + 6 nFe(NO3)2 + 3 nHNO3 = nZ + nH2O
=> 4b + 6c + 0,04.3 = 0,215 + 0,045 (3)
Giải hệ (1),(2),(3) => a = 0,1 mol; b = 0,02 mol; c = 0,01 mol
=> %mFe = 46,51%
Hướng dẫn giải:
Bảo toàn electron
Bảo toàn điện tích
Bảo toàn nguyên tố Fe, H, O
+) Phần kết tủa có AgCl => nAg
+) Bảo toàn electron: nFe2+ = nAg + 3 nNO
+) nH+ dư = 4.nNO
Đặt a, b, c là số mol Fe, Fe3O4, Fe(NO3)2 trong X
=> mX = PT (1)
Dung dịch Y còn H+ dư và Fe2+ nên NO3- đã hết.
+) Bảo toàn điện tích => nFe3+
+) Bảo toàn Fe => PT (2)
Bảo toàn H => nH2O
Bảo toàn O: 4. nFe3O4 + 6 nFe(NO3)2 + 3 nHNO3 = nZ + nH2O => PT (3)
Giải hệ (1),(2),(3) => a; b; c
