Hòa tan hết 31,36 gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Fe, Fe3O4 và FeCO3 vào dung dịch chứa H2SO4 và NaNO3, thu

Câu hỏi số 270793:

Vận dụng cao

Hòa tan hết 31,36 gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Fe, Fe₃O₄ và FeCO₃ vào dung dịch chứa H₂SO₄ và NaNO₃, thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y (gôm CO₂, NO, N₂, H₂) có khối lượng 5,14 gam và dung dịch Z chỉ chứa các muối trung hòa. Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,285 mol NaOH, thu được 46,54 gam kết tủa và 0,56 lít khí (đktc). Nếu cho Z tác dụng với dung dịch BaCl₂ dư thì thu được 166,595 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Fe₃O₄ trong X là

A. 29,59%.

B. 36,99%.

C. 44,39%.

D. 14,80%.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:270793

Phương pháp giải

Bảo toàn điện tích đối với dung dịch Z: $2{n_{M{g^{2 + }}}} + 2{n_{F{e^{2 + }}}} + 3{n_{F{e^{3 + }}}} + {n_{N{a^ + }}} + {n_{NH_4^ + }} = 2{n_{SO_4^{2 - }}} \to {n_{N{a^ + }}} = 0,145$

Bảo toàn khối lượng: ${m_X} + {m_{{H_2}S{O_4}}} + {m_{NaN{O_3}}} = {m_Y} + {m_{muoi\,\,trong\,\,Z}} + {m_{{H_2}O}}$

Bảo toàn nguyên tố H, N

Giải chi tiết

Z gồm $M{g^{2 + }};\,\,F{e^{2 + }}\,;\,F{e^{3 + }}\,;\,\underbrace {NH_4^ + }_{0,025}\,;\,\,N{a^ + }\,;\,\,\underbrace {SO_4^{2 - }}_{0,715}$

Z tác dụng tối đa với 1,285 mol NaOH tạo ra 0,025 mol

→ $${n_{O{H^ - }(trong\,\, \downarrow )}} = 1,285 - 0,025 = 1,26\,\,\,mol = 2{n_{M{g^{2 + }}}} + 2{n_{F{e^{2 + }}}} + 3{n_{F{e^{3 + }}}}$

BTĐT: $2{n_{M{g^{2 + }}}} + 2{n_{F{e^{2 + }}}} + 3{n_{F{e^{3 + }}}} + {n_{N{a^ + }}} + {n_{NH_4^ + }} = 2{n_{SO_4^{2 - }}} \to {n_{N{a^ + }}} = 0,145$

Gọi số mol của $C{O_2},\,\,NO,\,{N_2},\,\,{H_2}$ lần lượt là x, y, z, t

$\begin{gathered}
\to \,\,{n_Y} = x + y + z + t = 0,2\,\,(1) \hfill \\
\to {m_Y} = 44x + 30y + 28z + 2t = 5,14\,\,(2) \hfill \\
\end{gathered} $

BTKL: ${m_X} + {m_{{H_2}S{O_4}}} + {m_{NaN{O_3}}} = {m_Y} + {m_{muoi\,\,trong\,\,Z}} + {m_{{H_2}O}}$

$\begin{gathered}
\to 31,36 + 0,715.98 + 0,145.85 = 5,14 + 25,12 + 0,025.18 + 0,145.23 + 0,715.96 + {m_{{H_2}O}} \hfill \\
\to {n_{{H_2}O}} = 0,615\,\,mol \hfill \\
\end{gathered} $

BTNT H: $2{n_{{H_2}S{O_4}}} = 2{n_{{H_2}}} + 4{n_{NH_4^ + }} + 2{n_{{H_2}O}}$

$ \to 2.0,715 = 2t + 4.0,025 + 2.0,615 \to t = 0,05$ (3)

BTNT N: ${n_{NaN{O_3}}} = {n_{NO}} + {n_{NH_4^ + }} + 2{n_{{N_2}}} \to y + 2z + 0,025 = 0,145\,\,\,(4)$

Từ (1), (2), (3), (4) $\to x = 0,04\,;\,\,\,y = 0,1;\,\,\,z = 0,01;\,\,t = 0,05$

Gọi a là số mol của Fe₃O₄

Ta có: ${n_{FeC{O_3}}} = {n_{C{O_2}}} = 0,04\,\,mol$

$\begin{gathered}
{m_X} = {m_{KL}} + {m_O} + {m_{C{O_3}}} \to {m_O} = 31,36 - 25,12 - 0,04.60 = 3,84 \hfill \\
\to {n_O} = 0,24 \to {n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,06\,\,mol \hfill \\
\to \% {m_{F{e_3}{O_4}}} = 44,39\% \hfill \\
\end{gathered} $

Đáp án C

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.