Hỗn hợp X gồm Fe3O4 và CuO. Cho 29,2 gam X phản ứng với CO nung nóng, sau một thời gian thu được

Câu hỏi số 360249:

Vận dụng cao

Hỗn hợp X gồm Fe₃O₄ và CuO. Cho 29,2 gam X phản ứng với CO nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y và hỗn hợp khí Z. Cho Z tác dụng với dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được 9,85 gam kết tủa. Hòa tan hết Y trong 150 gam dung dịch HNO₃ 63% đun nóng thu được dung dịch T và 4,48 lít NO₂ (đktc) (sản phẩm khử duy nhất). Cho V lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch T, phản ứng hoàn toàn tạo ra kết tủa với khối lượng lớn nhất. Phần trăm khối lượng Fe₃O₄ và giá trị V là:

A. 79,45% và 0,525 lít

B. 20,54% và 1,300 lít

C. 79,45% và 1,300 lít

D. 20,54% và 0,525 lít

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:360249

Phương pháp giải

Ta có: n_{HNO3 ban đầu} = 1,5 mol; n_NO2 = 0,2 mol

Khi cho thêm dung dịch NaOH vào T và thu được kết tủa lớn nhất thì phần dung dịch nước lọc có NaNO₃.

Bảo toàn nguyên tố N ta tính được số mol NaNO₃

Bảo toàn nguyên tố Na ta tính được số mol NaOH, từ đó tính được giá trị V.

Đặt a, b lần lượt là số mol của Fe₃O₄ và CuO. Suy ra 232 a + 80b = 29,2 (1)

Ta có: n_{O bị lấy} = n_CO2 = n_BaCO3 = 0,05 (mol)

Quy đổi hỗn hợp Y thành Fe (3a mol), Cu (b mol) và O (4a + b - 0,05) mol

Xét 2 trường hợp sau:

TH1: HNO₃ phản ứng hết

TH2: HNO₃ dư

Giải hai trường hợp trên để tìm giá trị a và b thỏa mãn.

Giải chi tiết

Ta có: n_{HNO3 ban đầu} = 1,5 mol; n_NO2 = 0,2 mol

Khi cho thêm dung dịch NaOH vào T và thu được kết tủa lớn nhất thì phần dung dịch nước lọc có NaNO₃.

Bảo toàn nguyên tố N ta có: n_NaNO3 = n_{HNO3 ban đầu} - n_NO2 = 1,5 - 0,2 = 1,3 (mol)

Bảo toàn nguyên tố Na ta có: n_NaOH = n_NaNO3 = 1,3 (mol)

→ V_{dd NaOH} = 1,3 lít

Đặt a, b lần lượt là số mol của Fe₃O₄ và CuO. Suy ra 232 a + 80b = 29,2 (1)

Ta có: n_{O bị lấy} = n_CO2 = n_BaCO3 = 0,05 (mol)

Quy đổi hỗn hợp Y thành Fe (3a mol), Cu (b mol) và O (4a + b - 0,05) mol

Nếu HNO₃ phản ứng hết thì: n_HNO3 = 1,5 = 2.0,2 + 2.(4a + b - 0,05) (2)

Nếu HNO₃ dư thì: n_e = 3.3a + 2b = 2.(4a + b - 0,05) + 0,2 (3)

Giải hệ (1), (2) ta được nghiệm âm nên loại trường hợp này.

Giải hệ (1) và (3) ta được a = 0,1 và b = 0,075

→ %m_Fe3O4= 79,45%

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.