Cho 15,04 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3, sau phản ứng thu

Câu hỏi số 431190:

Vận dụng

Cho 15,04 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch HNO₃, sau phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa muối và 0,448 lít khí không màu, hóa nâu trong không khí (sản phẩm khử duy nhất). Lấy dung dịch Y cho tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 1,5M vừa đủ, sau phản ứng thu được kết tủa Z. Lọc kết tủa Z rồi để trong không khí, thấy khối lượng Z tăng tối đa 1,02 gam. Giá trị của V là:

A. 120 ml.

240 ml.

C. 360 ml.

480 ml.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:431190

Phương pháp giải

- Coi hỗn hợp X gồm Fe và O

- Khi để kết tủa Z trong không khí: 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃

Khối lượng kết tủa tăng tối đa 1,02 gam ⟹ m_O2 + m_H2O = 1,02

- Đặt n_Fe = x mol; n_O = y mol.

Lập hệ PT dựa vào khối lượng hỗn hợp X và bảo toàn electron.

- Dung dịch Y chứa Fe²⁺; Fe³⁺ ⟹ n_NaOH = 2n_Fe2+ + 3n_Fe3+ ⟹ V.

Giải chi tiết

*Sai lầm:

Coi dung dịch Y chỉ chứa muối Fe³⁺.

Coi cả 2 quá trình sau đều là nhường e:

\(\mathop {Fe}\limits^0 - 3e \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \)

\(\mathop O\limits^{ - 2} - 2e \to \mathop O\limits^0 \)

*Kiến thức đúng:

Dung dịch Y chứa muối Fe²⁺ và Fe³⁺.

\(\mathop {Fe}\limits^0 - 3e \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \) ⟹ quá trình nhường e

\(\mathop O\limits^0 + 2{\rm{e}} \to \mathop O\limits^{ - 2} \) ⟹ quá trình nhận e

- Coi hỗn hợp X gồm Fe: x mol; O: y mol.

⟹ 56x + 16y = 15,04 (1)

- Khi để kết tủa Z trong không khí:

Đặt n_Fe(OH)2 = a mol

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃

a → 0,25a → 0,5a (mol)

Khối lượng kết tủa tăng tối đa 1,02 gam

⟹ m_O2 + m_H2O = 0,25a.32 + 0,5a.18 = 1,02 ⟹ a = 0,06 mol.

⟹ n_{Fe2+/dd Y} = n_Fe(OH)2 = 0,06 mol.

- Dung dịch Y chứa Fe²⁺: 0,06 mol; Fe³⁺: (x - 0,06) mol

n_NO = 0,448/22,4 = 0,02 mol

Fe⁰ - 2e → Fe⁺²

0,06 → 0,12 (mol)

Fe⁰ - 3e → Fe⁺³

x-0,06 → 3x-0,18 (mol)

O⁰ + 2e → O^-2

y → 2y (mol)

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

0,06 ← 0,02 (mol)

Bảo toàn electron ⟹ 0,12 + 3x - 0,18 = 2y + 0,06 ⟹ 3x - 2y = 0,12 (2)

Từ (1)(2) ⟹ x = 0,2; y = 0,24

⟹ Dung dịch Y chứa 0,06 mol Fe²⁺; 0,14 mol Fe³⁺

⟹ n_NaOH = 2n_Fe2+ + 3n_Fe3+ = 2.0,06 + 3.0,14 = 0,54 mol

⟹ V = 0,54/1,5 = 0,36 lít = 360 ml

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.