Cho hỗn hợp A gồm Fe và Fe2O3 tác dụng với dung dịch X gồm H2SO4 và NaNO3, sau phản ứng thu

Câu hỏi số 430077:

Vận dụng cao

Cho hỗn hợp A gồm Fe và Fe₂O₃ tác dụng với dung dịch X gồm H₂SO₄ và NaNO₃, sau phản ứng thu được 0,896 lít khí NO (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa các muối. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được 69,13 gam kết tủa. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,224 lít khí NO và dung dịch Z. Biết dung dịch Z không có khả năng phản ứng với dung dịch X, NO là sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu gần nhất với giá trị nào sau đây?

30%.

19%.

C. 34%.

D. 26%.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:430077

Phương pháp giải

\(\left\{ \begin{array}{l}Fe\\F{e_2}{O_3}\end{array} \right.\) + dd X \(\left\{ \begin{array}{l}{H_2}S{O_4}\\NaN{O_3}\end{array} \right.\)→ dd Y \(\left\{ \begin{array}{l}F{e^{3 + }}\\F{e^{2 + }}\\N{a^ + }\\SO_4^{2 - }\\NO_3^ - \end{array} \right.\) + NO ↑ + H₂O

Kết tủa gồm Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, BaSO₄

- Từ dd Y + HCl ⟹ n_Fe2+

- Đặt n_Fe3+= x; n_SO42- = y; n_Na+ = z

Lập hệ PT dựa vào:

+ Bảo toàn điện tích trong dung dịch Y

+ 69,13 gam kết tủa

- Dựa vào phân chia nhiệm vụ H⁺⟹ n_Fe2O3

- Bảo toàn nguyên tố Fe ⟹ n_Fe

Giải chi tiết

\(\left\{ \begin{array}{l}Fe\\F{e_2}{O_3}\end{array} \right.\)+ dd X \(\left\{ \begin{array}{l}{H_2}S{O_4}\\NaN{O_3}\end{array} \right.\)→ dd Y \(\left\{ \begin{array}{l}F{e^{3 + }}\\F{e^{2 + }}\\N{a^ + }\\SO_4^{2 - }\\NO_3^ - \end{array} \right.\) + NO ↑ + H₂O

- A + dd X:

4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O

0,04 ← 0,04

- Dd Y + HCl dư: (sau phản ứng thu được dung dịch Z không có phản ứng với dung dịch X ⟹ Z không còn Fe²⁺)

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

0,03 ← 0,01

- Dd Y gồm \(\left\{ \begin{array}{l}F{e^{3 + }}:x\\F{e^{2 + }}:0,03\\N{a^ + }:z\\SO_4^{2 - }:y\\NO_3^ - :z - 0,04\end{array} \right.\)⟹ Bảo toàn điện tích: 3x + 0,06 + z = 2y + z - 0,04

⟹ -3x + 2y = 0,1 (1)

- 69,13 gam kết tủa gồm \(\left\{ \begin{array}{l}Fe{(OH)_2}:0,03\\Fe{(OH)_3}:x\\BaS{O_4}:y\end{array} \right.\)

⟹ 107x + 233y = 69,13 - 0,03.90 = 66,43 (2)

(1)(2) ⟹ x = 0,12; y = 0,23.

⟹ n_H+ = 2y = 0,46 mol.

- A + dd X:

4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O

0,16 ←0,04 ← 0,04

2H⁺+ O^2- → H₂O

0,3 → 0,15

⟹ n_Fe2O3 = 0,15/3 = 0,05 mol

Bảo toàn nguyên tố Fe: n_Fe = 0,12 + 0,03 - 0,05.2 = 0,05 mol.

⟹ %m_Fe = 25,93% gần nhất với 26%.

Đáp án cần chọn là: D

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.