Câu hỏi:
2 năm trước
Cho 7,488 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,3 mol HCl và 0,024 mol HNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y (không chứa NH4+) và 0,032 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 0,009 mol NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5), đồng thời thu được 44,022 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
Phần kết tủa có nAgCl = 0,3 => nAg = 0,009
Bảo toàn electron: \({{n}_{F{{e}^{2+}}}}~={{n}_{Ag}}~+3{{n}_{NO}}~=0,036\)
nNO = 0,009 => nH+ dư = 4.nNO = 0,036
Đặt a, b, c là số mol Fe, Fe3O4, Fe(NO3)2 trong X
=> mX = 56a + 232b + 180c = 7,488 (1)
Dung dịch Y còn H+ dư và Fe2+ nên NO3- đã hết.
Vậy Y chứa Fe2+ (0,036 mol), H+ (0,036 mol), Cl- (0,3 mol)
Bảo toàn điện tích => \({{n}_{F{{e}^{3+}}}}~=0,064\)
Bảo toàn Fe => a + 3b + c = 0,064 + 0,036 (2)
Bảo toàn H => nH2O = 0,144
Bảo toàn O: \(4{{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}~+6{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}~}}+3{{n}_{HN{{O}_{3}}}}~={{n}_{Z}}+{{n}_{{{H}_{2}}O}}\)
=> 4b + 6c + 0,024.3 = 0,032 + 0,144 (3)
Giải hệ (1),(2),(3) => a = 0,05 mol; b = 0,014 mol; c = 0,008 mol
=> %mFe = 37,4% gần nhất với giá trị 37,8%
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: \({{n}_{F{{e}^{2+}}}}~={{n}_{Ag}}~+3{{n}_{NO}}\)
+) 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 => \({{n}_{F{{e}^{3+}}}}\)
+) Bảo toàn Fe => PT (2)
Bảo toàn H => nH2O
Bảo toàn O: \(4{{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}~+6{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}~}}+3{{n}_{HN{{O}_{3}}}}~={{n}_{Z}}+{{n}_{{{H}_{2}}O}}\) => PT (3)
Giải hệ (1),(2),(3) => a; b; c
