Câu hỏi:
2 năm trước
Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 tan hết trong 500 ml dung dịch KHSO4 4M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y chứa 377 g muối trung hòa và 4,48 lít NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5, ở dktc). Y phản ứng vừa đủ với 2,8 mol NaOH. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phầm trăm khối lượng của Fe(NO3)2 trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
nNO = 0,04 mol
Gọi số mol Fe, Fe3O4, Fe(NO3)2 lần lượt là a, b, c
Vì sau phản ứng chỉ chứa muối trung hòa nên H+ (HSO4-) hết theo các quá trình sau :
2H+ + O → H2O
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
=> 8b + 0,2.4 = nH+ = 2 mol => b = 0,15 mol
Trong Y : Bảo toàn nguyên tố : nNO3 = 2c – nNO3 pứ = 2c – 0,2
\({n_{{K^ + }}} = {n_{SO_4^{2 - }}}\)= 2 mol
Gọi x, y lần lượt là số mol Fe2+ và Fe3+ trong Y
Bảo toàn điện tích : \(2{n_{F{e^{2 + }}}} + 3{n_{F{e^{3 + }}}} + {n_{{K^ + }}} = {n_{NO_3^ - }} + 2{n_{SO_4^{2 - }}}\)
=> 2x + 3y + 2 = 2c – 0,2 + 2.2
=> 2x + 3y = 2c + 1,8 (1)
Có : \({n_{NaOH}} = 2{n_{F{e^{2 + }}}} + 3{n_{F{e^{3 + }}}}\)=> 2,8 = 2x + 3y (2)
Từ (1) và (2) => c = 0,5mol
\({m_Y} = {m_{NO_3^ - }} + {m_{{K^ + }}} + {m_{F{e^{2 + }}}} + {m_{F{e^{3 + }}}} + {m_{SO_4^{2 - }}}\)
=> 377 = 62.(1 – 0,2) + 2.39 + 2.96 + 56x + 56y
=> x + y = 1,025 mol (3)
Bảo toàn Fe : a + 3b + c = 1,025
=> a = 0,075
=> mX = mFe + mFe3O4 + mFe(NO3)2 = 129
=> % Fe(NO3)2 = 69,78%
Hướng dẫn giải:
- Bảo toàn nguyên tố
- Bảo toàn điện tích
Gọi số mol Fe, Fe3O4, Fe(NO3)2 lần lượt là a, b, c
2H+ + O → H2O
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
=> b
Trong Y : Bảo toàn nguyên tố : nNO3 = 2c – nNO3 pứ
+) \({n_{{K^ + }}} = {n_{SO_4^{2 - }}}\)
Gọi x, y lần lượt là số mol Fe2+ và Fe3+ trong Y
Bảo toàn điện tích : \(2{n_{F{e^{2 + }}}} + 3{n_{F{e^{3 + }}}} + {n_{{K^ + }}} = {n_{NO_3^ - }} + 2{n_{SO_4^{2 - }}}\) => PT (1)
+) \({n_{NaOH}} = 2{n_{F{e^{2 + }}}} + 3{n_{F{e^{3 + }}}}\) => PT (2)
Từ (1) và (2) => c
+) \({m_Y} = {m_{NO_3^ - }} + {m_{{K^ + }}} + {m_{F{e^{2 + }}}} + {m_{F{e^{3 + }}}} + {m_{SO_4^{2 - }}}\) => PT (3)
=> x và y
Bảo toàn Fe => a
+) mX = mFe + mFe3O4 + mFe(NO3)2
