Cho 18,72 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,75 mol HCl và có 0,06 mol

Câu hỏi số 346208:

Vận dụng

Cho 18,72 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, Fe₃O₄ và Fe(NO₃)₂ vào dung dịch chứa 0,75 mol HCl và có 0,06 mol HNO₃, khuấy đều cho đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y (không chứa ion ) và 1,792 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm NO và N₂O. Cho dung dịch AgNO₃ đến dư vào dung dịch Y, thấy thoát ra 0,504 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất, đồng thời thu được 110,055 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Fe₃O₄ có trong hỗn hợp X là

A. 29,91%

B. 43,38%

C. 49,6%

D. 46,50%

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:346208

Phương pháp giải

Khi cho AgNO₃ vào dung dịch Y thì thu được kết tủa có AgCl: 0,75 mol

→ m_AgCl = 107,625 gam < m_{kết tủa} = 110,055 gam nên kết tủa có Ag → n_Ag

Ta có: Ag⁺ + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Ag

3Fe²⁺ + 4H⁺ + NO₃^- → 3Fe³⁺ + 2H₂O + NO

→ Y có n_H⁺ = 4n_NO và n_Fe²⁺ = n_Ag + 3n_NO

Đặt số mol của Fe, Fe₃O₄ và Fe(NO₃)₂ trong X là a, b và c mol thì

Phươn trình m_X (1)

Y còn dư H⁺ và không dư NO₃^- → Y có Fe²⁺ ; H⁺ , Cl^-: 0,75 mol và Fe³⁺

Bảo toàn điện tích có n_Fe³⁺

Bảo toàn Fe có a + 3b + c = n_Fe³⁺ + n_Fe²⁺ (2)

Bảo toàn H có n_H2O + n_H⁺_(Y) = n_HCl + n_HNO3 →n_H2O

Bảo toàn O có 4n_Fe3O4 + 6n_Fe(NO3)2 + 3n_HNO3 = n_H2O +n_{O(khí Z)} (3)

Giải (1)(2)(3) có a , b và c

Giải chi tiết

Khi cho AgNO₃ vào dung dịch Y thì thu được kết tủa có AgCl: 0,75 mol

→ m_AgCl = 107,625 gam < m_{kết tủa} = 110,055 gam nên kết tủa có Ag → m_Ag = 2,43 gam → n_Ag = 0,0225 mol

Ta có: Ag⁺ + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Ag

3Fe²⁺ + 4H⁺ + NO₃^- → 3Fe³⁺ + 2H₂O + NO

→ Y có n_H⁺ = 4n_NO = 0,09 mol và n_Fe²⁺ = n_Ag + 3n_NO = 0,09 mol

Đặt số mol của Fe, Fe₃O₄ và Fe(NO₃)₂ trong X là a, b và c mol thì

m_X = 56a + 232b + 180c = 18,72 gam (1)

Y còn dư H⁺ và không dư NO₃^- → Y có Fe²⁺: 0,09 mol; H⁺: 0,09 mol, Cl^-: 0,75 mol và Fe³⁺

Bảo toàn điện tích có n_Fe³⁺ = ( 0,75 - 0,09.2 - 0,09): 3 = 0,16 mol

Bảo toàn Fe có a + 3b + c = n_Fe³⁺ + n_Fe²⁺ = 0,25 mol(2)

Bảo toàn H có n_H2O + n_H⁺_(Y) = n_HCl + n_HNO3 = 0,81 →n_H2O = 0,36 mol

Bảo toàn O có 4n_Fe3O4 + 6n_Fe(NO3)2 + 3n_HNO3 = n_H2O +n_{O(khí Z)} → 4b + 6c + 3.0,06 = 0,36 + 0,08 (3)

Giải (1)(2)(3) có a = 0,125 mol, b = 0,035 mol và c = 0,02 mol

→%Fe₃O₄ = 43,38%

Đáp án cần chọn là: B

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.