Cho luồng khí CO qua ống sứ chứa 37,76 gam hỗn hợp gồm Fe2O3 và Fe3O4 nung nóng, thu được hỗn hợp chất rắn X và hỗn hợp khí Y. Hấp thụ toàn bộ khí Y vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 32 gam kết tủa. Hòa tan hết chất rắn X trong 240 gam dung dịch HNO3 35,7% thu được dung dịch Z chỉ chứa các muối có khối lượng 98,8 gam và hỗn hợp các khí, trong đó oxi chiếm 61,538% về khối lượng. Nồng độ phần trăm của Fe(NO3)3 trong dung dịch Z gần nhất với giá trị nào sau đây?
Câu 360255: Cho luồng khí CO qua ống sứ chứa 37,76 gam hỗn hợp gồm Fe2O3 và Fe3O4 nung nóng, thu được hỗn hợp chất rắn X và hỗn hợp khí Y. Hấp thụ toàn bộ khí Y vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 32 gam kết tủa. Hòa tan hết chất rắn X trong 240 gam dung dịch HNO3 35,7% thu được dung dịch Z chỉ chứa các muối có khối lượng 98,8 gam và hỗn hợp các khí, trong đó oxi chiếm 61,538% về khối lượng. Nồng độ phần trăm của Fe(NO3)3 trong dung dịch Z gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 23,0%
B. 18,0%
C. 11,5%
D. 55,0%
Quảng cáo
Hỗn hợp khí Y gồm CO và CO2.
Ta có: nO (oxit tách ra) = nCO2 = nCaCO3
Dùng bảo toàn khối lượng để tính khối lượng X.
Khối lượng X bằng mX = mFe2O3 + mFe3O4 - mO (oxit tách ra)
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O.
Ta có sơ đồ phản ứng:
X (Fe, O) + HNO3: 1,36 mol → Dung dịch Z (Fe2 +, Fe3 +, NO3-) + Hỗn hợp khí (N; O) + H2O.
Bảo toàn nguyên tố H ta tính được số mol H2O.
Dùng định luật bảo toàn khối lượng ta tính được msản phẩm khử = mX + mHNO3 - mmuối trong Z - mH2O
Từ %mO tính được số mol O và số mol N trong sản phẩm khử.
Bảo toàn nguyên tố N ta tính được số mol NO3- trong muối → khối lượng Fe trong dung dịch Z.
Dùng bảo toàn nhóm NO3- và bảo toàn nguyên tố Fe để tìm số mol muối Fe(NO3)3 trong dung dịch Z.
Dùng bảo toàn khối lượng để tính khối lượng dung dịch Z.
Từ đó dùng công thức tính C% để tìm nồng độ phần trăm của Fe(NO3)3 trong dung dịch Z.
-
Đáp án : B(4) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
Hỗn hợp khí Y gồm CO và CO2.
Ta có: nCO2 = nCaCO3 = 0,32 mol
Suy ra CO lấy 0,32 mol O từ 37,76 gam hỗn hợp oxit gồm Fe2O3 và Fe3O4
Khối lượng X bằng mX = mFe2O3 + mFe3O4 - mO (oxit tách ra) = 37,76 - 0,32.16 = 32,64 (gam)
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O.
Ta có sơ đồ phản ứng:
X (Fe, O) + HNO3: 1,36 mol → Dung dịch Z (Fe2 +, Fe3 +, NO3-) + Hỗn hợp khí (N; O) + H2O.
Bảo toàn nguyên tố H ta có: nH2O = 0,68 mol
Bảo toàn khối lượng ta có: msản phẩm khử = mX + mHNO3 - mmuối trong Z - mH2O = 7,28 (gam)
Mà %mO = 61,538% nên nO (sản phẩm khử) = 0,28 mol và nN (sản phẩm khử) = 0,2 mol
Bảo toàn nguyên tố N ta có: nNO3- (muối) = 1,36 - 0,2 = 1,16 (mol) → mFe (muối) = 98,8 - 1,16. 62 = 26,88 (gam)
→ nFe (muối) = 0,48 mol
Giả sử trong dung dịch Z có chứa x mol Fe(NO3)2 và y mol Fe(NO3)3.
Ta có: nFe = x + y = 0,48 mol và nNO3- (muối) = 2x + 3y = 1,16 mol
Giải hệ trên ta có x = 0,28 mol và y = 0, 2mol
Khối lượng dung dịch Z là mdd Z = 240 + 32,64 - 7,28 = 265,36 gam
Vậy C%Fe(NO3)3 = 0,2.242.100%/265,36 = 18,24% gần nhất với giá trị 18%.
Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
2K7 tham gia ngay group để nhận thông tin thi cử, tài liệu miễn phí, trao đổi học tập nhé!
>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
