Câu hỏi:
Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 tan hết trong 320 ml dung dịch KHSO4 1M. Sau phản ứng, thu được dung dịch Y chứa 59,04 gam muối trung hòa và 896 ml NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5, ở đktc). Y phản ứng vừa đủ với 0,44 mol NaOH. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe(NO3)2 trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
- A 20.
- B 63.
- C 18.
- D 73.
Phương pháp giải:
\(m\,(g)\left\{ \begin{gathered}
Fe:\,a(mol) \hfill \\
F{e_3}{O_4}:\,b\,(mol)\, \hfill \\
Fe{(N{O_3})_2}:\,c\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right. + \underbrace {KHS{O_4}}_{0,32\,\,mol}\xrightarrow[{}]{}\left\{ \begin{gathered}
NO:0,04\,mol \hfill \\
59,04{\kern 1pt} \,gam\left\{ \begin{gathered}
{K^ + } \hfill \\
F{e^{2 + }} \hfill \\
F{e^{3 + }} \hfill \\
S{O_4}^{2 - } \hfill \\
N{O_3}^ - \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + 0,44\,mol\,NaOH}}\left\{ \begin{gathered}
N{a^ + }:0,44\,\,mol \hfill \\
{K^ + }:0,32\,\,mol \hfill \\
S{O_4}^{2 - }:0,32\,\,mol \hfill \\
N{O_3}^ - :2c - 0,04\,\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
{H_2}O:0,16\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn và chỉ thu được muối trung hòa
BTNT H: => nH2O = 1/2nKHSO4 = 0,32/2 = 0,16 (mol)
BTKL: mX + mKHSO4 = mmuối + mNO + mH2O
=> 56a + 232b + 180c = 19,6 (1)
nH+ = 4nNO + 2nO (trong oxit)
=> 0,04.4 + 2.4b = 0,32 (2)
Bảo toàn điện tích cho dung dịch cuối cùng ta có:
0,44.1+ 0,32.1 = 0,32.2 + (2c – 0,04).1 (3)
Từ (1), (2) và (3) => a = ? (mol); b = ? (mol) ; c = ? (mol)
Lời giải chi tiết:
\(m\,(g)\left\{ \begin{gathered}
Fe:\,a(mol) \hfill \\
F{e_3}{O_4}:\,b\,(mol)\, \hfill \\
Fe{(N{O_3})_2}:\,c\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right. + \underbrace {KHS{O_4}}_{0,32\,\,mol}\xrightarrow[{}]{}\left\{ \begin{gathered}
NO:0,04\,mol \hfill \\
59,04{\kern 1pt} \,gam\left\{ \begin{gathered}
{K^ + } \hfill \\
F{e^{2 + }} \hfill \\
F{e^{3 + }} \hfill \\
S{O_4}^{2 - } \hfill \\
N{O_3}^ - \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + 0,44\,mol\,NaOH}}\left\{ \begin{gathered}
N{a^ + }:0,44\,\,mol \hfill \\
{K^ + }:0,32\,\,mol \hfill \\
S{O_4}^{2 - }:0,32\,\,mol \hfill \\
N{O_3}^ - :2c - 0,04\,\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
{H_2}O:0,16\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn và chỉ thu được muối trung hòa
BTNT H: => nH2O = 1/2nKHSO4 = 0,32/2 = 0,16 (mol)
BTKL: mX + mKHSO4 = mmuối + mNO + mH2O
=> mX = 59,04 + 0,04.30 + 0,16.18 – 0,32. 136 = 19,6 (g)
=> 56a + 232b + 180c = 19,6 (1)
nH+ = 4nNO + 2nO (trong oxit) ( Do 4H+ + NO3- + 3e → NO và 2H+ + O-2→ H2O)
=> 0,04.4 + 2.4b = 0,32 (2)
Bảo toàn điện tích cho dung dịch cuối cùng ta có:
0,44.1+ 0,32.1 = 0,32.2 + (2c – 0,04).1 (3)
Từ (1), (2) và (3) => a = 0,01 (mol); b = 0,02 (mol) ; c = 0,08 (mol)
\(\% Fe{(N{O_3})_2} = \frac{{0,08.180}}{{19,6}}.100\% = 73,47\% \)
Gần nhất với 73%
Đáp án D
Câu hỏi trước
