Hòa tan hết m gam chất rắn X gồm Fe, FeS, FeS2 bằng dung dịch HNO3 dư. Sau khi các phản ứng xảy ra

Câu hỏi số 448953:

Vận dụng cao

Hòa tan hết m gam chất rắn X gồm Fe, FeS, FeS₂ bằng dung dịch HNO₃ dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp sản phẩm khử chỉ gồm 2 khí NO và NO₂ có tỉ khối so với H₂ là 17,4 và dung dịch Y chỉ chứa hai chất tan Fe₂(SO₄)₃ và HNO₃ dư. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lấy kết tủa làm khô cân được a gam. Giá trị của m và a lần lượt là:

A. 4,16 và 4,28.

B. 2,08 và 2,14.

C. 4,64 và 4,85.

D. 11,52 và 11,77.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:448953

Phương pháp giải

- Tính số mol mỗi khí bằng cách lập hệ phương trình về số mol và khối lượng hỗn hợp khí.

- Quy đổi hỗn hợp chất rắn X thành Fe⁰ (x mol) và S⁰ (y mol).

+) Sau phản ứng chỉ thu được chất tan là Fe₂(SO₄)₃ và HNO₃ dư

⟹ n_Fe : n_S = 2 : 3 (theo đúng tỉ lệ trong muối Fe₂(SO₄)₃) ⟹ phương trình (1)

+) Áp dụng bảo toàn e: 3n_Fe + 6n_S = 3n_NO + n_NO2 ⟹ phương trình (1)

Giải hệ tìm được giá trị của x, y.

⟹ m = m_Fe + m_S.

- Kết tủa sau phản ứng là Fe(OH)₃. BTNT Fe: n_Fe(OH)3 = n_Fe

⟹ a = m_Fe(OH)3

Giải chi tiết

- Xét hỗn hợp khí gồm NO (u mol) và NO₂ (v mol)

Giải hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}u + v = {n_{khi}} = \dfrac{{4,48}}{{22,4}} = 0,2\\30{\rm{u}} + 46v = {m_{khi}} = 0,2.17,4.2 = 6,96\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}u = 0,14\\v = 0,06\end{array} \right.\)

- Quy đổi hỗn hợp chất rắn X thành Fe⁰ (x mol) và S⁰ (y mol).

+) Sau phản ứng chỉ thu được chất tan là Fe₂(SO₄)₃ và HNO₃ dư

⟹ n_Fe : n_S = 2 : 3 (theo đúng tỉ lệ trong muối Fe₂(SO₄)₃)

⟹ x : y = 2 : 3 ⟹ 3x - 2y = 0 (1)

+) Áp dụng bảo toàn e: 3n_Fe + 6n_S = 3n_NO + n_NO2

⟹ 3x + 6y = 3.0,14 + 0,06 (2)

Giải (1) (2) được x = 0,04 và y = 0,06.

⟹ m = 0,04.56 + 0,06.32 = 4,16 gam.

- Kết tủa sau phản ứng là Fe(OH)₃.

BTNT Fe → n_Fe(OH)3 = n_Fe = 0,04 mol

⟹ a = m_Fe(OH)3 = 0,04.107 = 4,28 gam.

Đáp án cần chọn là: A

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.