Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được hỗn hợp X gồm CO2, CO, H2, H2O. Dẫn X đi qua 38,28 gam

Câu hỏi số 386875:

Vận dụng cao

Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được hỗn hợp X gồm CO₂, CO, H₂, H₂O. Dẫn X đi qua 38,28 gam hỗn hợp Fe₃O₄ và FeCO₃ nung nóng thu được hơi nước, 6,72 lít CO₂ (đktc) và chất rắn Y gồm Fe, FeO, Fe₃O₄. Chia Y thành 2 phần bằng nhau:

- Phần 1: Hòa tan hết trong dung dịch chứa a mol HNO₃ và 0,0375 mol H₂SO₄, thu được 3,36 lít (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất.

- Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, thu được dung dịch chứa hai muối có số mol bằng nhau và 5,04 lít khí SO₂ (đktc) duy nhất.

Giá trị của a là:

A. 0,600 mol.

B. 0,675 mol.

C. 0,525 mol.

D. 0,750 mol.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:386875

Phương pháp giải

- Bảo toàn nguyên tố

- Bảo toàn electron

- Bảo toàn điện tích

Giải chi tiết

Do chia đôi số liệu nên ta lấy một nửa số liệu của 38,28 và 0,3 để phù hợp với việc chia thành 2 phần bằng nhau.

+) m_Fe3O4 + m_FeCO3 = 232x + 116y = 19,14 (1)

+) Bảo toàn C → n_CO2 = y + z = 0,15 (2)

+) Xét phản ứng 1/2Y phản ứng với H₂SO₄ đặc nóng:

Chất rắn Y chứa: Fe (3x + y) và O (4x + 3y - 0,3)

Do n_FeSO4 = n_Fe2(SO4)3 → n_Fe2+ = (3x + y)/3 và n_Fe3+ = 2(3x + y)/3

Áp dụng bảo toàn e: 2n_Fe2+ + 3n_Fe3+ = 2n_O + 2n_SO2

\(2.\frac{{3{\rm{x}} + y}}{3} + 3.\frac{{2(3{\rm{x}} + y)}}{3} = 2.(4{\rm{x}} + 3y - 0,3) + 2.0,225\) (3)

Giải (1) (2) (3) được x = 0,06; y = 0,045; z = 0,105

Vậy Y chứa Fe (0,225) và O (0,075).

Giả sử Y với dung dịch hỗn hợp H₂SO₄, HNO₃ tạo Fe²⁺ (u) và Fe³⁺ (v)

Bảo toàn Fe → u + v = 0,225 (*)

Bảo toàn electron → 2n_Fe2+ + 3n_Fe3+ = 2n_O + 3n_NO → 2u + 3v = 2.0,075 + 3.0,15 (**)

Giải (*) (**) được u = 0,075 và v = 0,15

Do Y chứa Fe²⁺ nên NO₃^- hết hoặc H⁺ hết

Kiểm tra bảo toàn điện tích dd Y thấy:

Y chứa Fe²⁺ (0,075); Fe³⁺ (0,15); SO₄^2- (0,0375) → NO₃^- (0,525)

Bảo toàn nguyên tố N → n_HNO3 = n_NO3- + n_NO = 0,525 + 0,15 = 0,675 mol

Kết luận a = 0,675

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.