Hòa tan hết 15 g hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, FeCO3 và Fe(NO3)2 trong dung dịch chứa NaHSO4 và 0,16 mol

Câu hỏi số 309597:

Vận dụng cao

Hòa tan hết 15 g hỗn hợp X gồm Fe, Fe₃O₄, FeCO₃ và Fe(NO₃)₂ trong dung dịch chứa NaHSO₄ và 0,16 mol HNO₃, thu được dd Y và hỗn hợp khí Z gồm CO₂ và NO với tỉ lệ số mol là 1 : 4. Dung dịch Y hòa tan được tối đa 8,64 gam Cu thấy thoát ra 0,03 mol khí NO. Nếu cho dd Ba(OH)₂ dư vào Y thì thu được 154,4 gam kết tủa. Biết các phản ứng Xảy ra hoàn toàn và khí NO thu được là sản phẩm khử duy nhất của cả quá trình. Phần trăm khối lượng của Fe₃O₄ trong hỗn hợp X là :

A. 15,47 %

B. 37,33%

C. 23,2%

D. 30,93%

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:309597

Phương pháp giải

\(\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}} & :a\\F{{\rm{e}}_3}{O_4} & :b\\F{\rm{e}}C{{\rm{O}}_3} & :c\\F{\rm{e}}{\left( {N{O_3}} \right)_2} & :d\end{array} \right. + NaH{\rm{S}}{O_4} + HN{O_3} \to \left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}^{3 + }}\\N{a^ + }\\N{O_3}^ - \\S{O_4}^{2 - }\\{H^ + }\end{array} \right.\)

Bảo toàn e

Bảo toàn điện tích tìm số mol các chất trong Y

Bảo toàn nguyên tố Fe, N

Giải chi tiết

Xét dung dịch Y có :

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 4 H₂O + 2NO

0,045 0,12 0,03 0,045 0,03

Cu + 2Fe³⁺ → Cu²⁺ + 2Fe²⁺

0,09 0,18

Y + Ba(OH)₂ thì thu được n_BaSO4 = n_SO4 = n_NaHSO4 và n_Fe(OH)3 = n_Fe(3+) = 0,18 mol

→ 233.n_NaHSO4+ 0,18.107 = 154,4 → n_NaHSO4 = 0,58 mol

Bảo toàn điện tích cho Y có \(3{n_{F{e^{3 + }}}} + {n_{{H^ + }}} + {n_{N{a^ + }}} = {n_{NO_3^ - }} + 2{n_{SO_4^{2 - }}} \Rightarrow {n_{NO_3^ - }} = 3.0,18 + 0,12 + 0,58 - 2.0,58 = 0,08\) mol

m_X = 15 = 56a + 232b + 116c + 180d

Bảo toàn Fe có : a + 3b + c + d =0,18

Vì n_NO = 4n_CO2 nên n_NO = 4c

Bảo toàn N có 0,16 + 2d = 4c + 0,03 + 0,08

Bảo toàn e có 3a + b + c + d = 3.4c

Giải hệ ta được a = 0,1 ; b = 0,01 ; c = 0,03 và d = 0,02

→%Fe₃O₄ = 15,47%

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.