Câu hỏi:
Cho m gam Fe tác dụng với oxi một thời gian, thu được 14, 64 gam hỗn hợp rắn X. Hòa tan toàn bộ X trong V lít dung dịch HNO3 0,2M, thu được dung dịch Y chỉ chứa muối và 1,344 lít khí NO ( sản phẩm khử duy nhất của N+5, ở đktc). Cho dung dịch NaOH dư vào Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 20,94 gam kết tủa. giá trị của V là
- A 3,0.
- B 3,5.
- C 2,5.
- D 4,0.
Phương pháp giải:
Quy đổi rắn X thành hỗn hợp ban đầu gồm Fe và O
Gọi x, y, z lần lượt là số mol Fe3+, Fe2+ và số mol O
\(\begin{gathered}
\underbrace {\,\overbrace {Fe}^{(x + y)mol} + \overbrace O^{z\,mol}}_{14,64}\xrightarrow{{ + V\,ml\,HN{O_3}\,0,2\,M}}\left\{ \begin{gathered}
NO:0,06\,mol \hfill \\
ddY\left\{ \begin{gathered}
Fe{(N{O_3})_3} \hfill \\
Fe{(N{O_3})_2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + NaOH\,du}}\left\{ {\left. \begin{gathered}
\mathop {Fe}\limits^{ + 3} {(OH)_3}:x\,mol \hfill \\
\mathop {Fe}\limits^{ + 2} {(OH)_2}:\,y\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right\}20,94\,(g)} \right. \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\left\{ \begin{gathered}
\sum {{m_{(Fe + O)}} = 56x + 56y + 16z = 14,64\,} \hfill \\
\xrightarrow{{BT:e}}3x + 2y = 2z + 0,06.3 \hfill \\
\sum {m \downarrow = 107x + 90y = 20,94} \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
x = ?\,mol \hfill \\
y = ?\,mol \hfill \\
z = \,?\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \)
Lời giải chi tiết:
Quy đổi rắn X thành hỗn hợp ban đầu gồm Fe và O
Gọi x, y, z lần lượt là số mol Fe3+, Fe2+ và số mol O
\(\begin{gathered}
\underbrace {\,\overbrace {Fe}^{(x + y)mol} + \overbrace O^{z\,mol}}_{14,64}\xrightarrow{{ + V\,ml\,HN{O_3}\,0,2\,M}}\left\{ \begin{gathered}
NO:0,06\,mol \hfill \\
ddY\left\{ \begin{gathered}
Fe{(N{O_3})_3} \hfill \\
Fe{(N{O_3})_2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + NaOH\,du}}\left\{ {\left. \begin{gathered}
\mathop {Fe}\limits^{ + 3} {(OH)_3}:x\,mol \hfill \\
\mathop {Fe}\limits^{ + 2} {(OH)_2}:\,y\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right\}20,94\,(g)} \right. \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\left\{ \begin{gathered}
\sum {{m_{(Fe + O)}} = 56x + 56y + 16z = 14,64\,} \hfill \\
\xrightarrow{{BT:e}}3x + 2y = 2z + 0,06.3 \hfill \\
\sum {m \downarrow = 107x + 90y = 20,94} \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
x = 0,12\,mol \hfill \\
y = 0,09\,mol \hfill \\
z = \,0,18\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \)
Bảo toàn nguyên tố N:
nHNO3 = nNO3- (trong muối) + nNO
= (3.0,12 + 2.0,09) + 0,06 = 0,3 (mol)
=> VHNO3 = n : CM = 0,3: 0,2 = 3 (lít)
Đáp án A
Câu hỏi trước
