Trộn 10,26 gam Al và 35,2 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe(NO3)2 thành hỗn hợp X. Hòa tan hoàn

Câu hỏi số 335378:

Vận dụng cao

Trộn 10,26 gam Al và 35,2 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄, Fe(NO₃)₂ thành hỗn hợp X. Hòa tan hoàn toàn X vào dung dịch chứa 2,17 mol HCl và 0,18 mol HNO₃ thu được dung dịch Y và 0,275 mol hỗn hợp khí NO và N₂O. Nếu cho dung dịch AgNO₃ dư vào Y thì có 0,025 mol NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵) và 319,495 gam kết tủa Z. Mặt khác cho dung dịch NaOH dư vào Y thì có 34,9 gam kết tủa T tách ra. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe(NO₃)₂ trong X có giá trị gần nhất với

A. 43,50%.

B. 47,50%.

C. 59,24%.

D. 39,61%.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:335378

Giải chi tiết

- Xét Y + AgNO₃:

4H⁺ + NO₃^- + 3e → 2H₂O + NO

Ag⁺ + 1e → Ag

Fe²⁺ → Fe³⁺ + 1e

Bảo toàn Cl có n_HCl = n_AgCl = 2,17 mol → m_Ag = m_rắn - m_AgCl = 8,1 gam → n_Ag= 0,075 mol

n_NO = 0,025 mol → n_H⁺_dư = 0,1 mol

Bảo toàn e có n_Fe²⁺ = 3n_NO + n_Ag⁺ = 3.0,025 + 0,075 = 0,15 mol

Dung dịch Y chứa Al³⁺: 0,38 mol; Fe²⁺: 0,15 mol; H⁺: 0,1 mol; Cl^-: 2,17 mol và Fe³⁺ và có thể có NH₄⁺

Bảo toàn điện tích có 3n_Fe³⁺ + 3.0,38 + 0,15.2 + 0,1 + n_NH4⁺ = 2,17 → 3n_Fe³⁺ + n_NH4⁺ = 0,63 mol

Y + NaOH dư → kết tủa Fe(OH)₂: 0,15 mol và Fe(OH)₃ → m_Fe(OH)3 = 34,9 - 0,15.90 = 21,4 gam

→ n_Fe(OH)3 = 0,2 mol → n_NH4⁺ = 0,63 - 3n_Fe(OH)3 = 0,03 mol

Quy đổi hỗn hợp X thành Al: 0,38 mol; Fe: 0,36 mol; O: a mol và NO₃: b mol

- Xét X + HCl + HNO₃:

4H⁺ + 3e + NO₃^- → NO + 2H₂O

10H⁺ + 8e + NO₃^- → NH₄⁺ + 3 H₂O

10H⁺ + 8e + 2NO₃^- → N₂O + 5 H₂O

H⁺ + O^2- → H₂O

Khối lượng của hỗn hợp ban đầu là 35,2 = m_Fe + m_O + m_NO3^- = 56.0,36 + 16a + 62b (1)

Khí T có NO và N₂O lần lượt là c và d mol → n_T = c + d = 0,275 mol (2)

Vì dung dịch Y có chứa H⁺ dư và Fe²⁺ nên Y không còn NO₃^-

Bảo toàn N có n_NO + 2n_N2O + n_NH4⁺ = n_NO3(X) + n_HNO3 → c + 2d + 0,03 = b + 0,18 (3)

Bảo toàn H có n_HCl + n_HNO3 = 4c + 10.0,03 + 10.d + n_H⁺_(Y) + 2n_O→ 2,17 + 0,18 = 4c + 0,3 + 10d + 0,1 +2a (4)

Giải (1), (2), (3) và (4) có a = 0,2 mol; b = 0,2 mol; c = 0,2 mol và d = 0,075 mol

→ n_Fe(NO3)2 = ½.n_NO3^- = ½.b = 0,1 mol → m_Fe(NO3)2 = 180.0,1 = 18 gam

→ %Fe(NO₃)₂ = 39,6% gần nhất 39,61%.

Đáp án cần chọn là: D

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.