Để khử hoàn toàn m gam hỗn hợp rắn X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 thành sắt kim loại cần vừa đủ

Câu hỏi số 450501:

Vận dụng

Để khử hoàn toàn m gam hỗn hợp rắn X gồm FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ thành sắt kim loại cần vừa đủ 5,376 lít (đktc) hỗn hợp CO và H₂. Hòa tan hết cũng lượng rắn X trên trong HNO₃ dư, thấy có 0,72 mol HNO₃ phản ứng và thoát ra NO là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là

A. 16,84.

B. 15,12.

C. 18,90.

D. 16,16.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:450501

Phương pháp giải

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O.

* TN1: \(X\left\{ \begin{array}{l}Fe\\O\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}CO\\{H_2}\end{array} \right. \to Fe + \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right.\)

Theo PTHH ⟹ n_O(X)

* TN2: \(X\left\{ \begin{array}{l}Fe\\O\end{array} \right. + HN{O_3} \to Fe{(N{O_3})_3} + NO + {H_2}O\)

Bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố N ⟹ n_Fe(X) ⟹ m = m_Fe(X) + m_O(X).

Giải chi tiết

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O.

* TN1: \(X\left\{ \begin{array}{l}Fe\\O\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}CO\\{H_2}\end{array} \right. \to Fe + \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right.\)

CO + O → CO₂ ; H₂ + O → H₂O

Theo PTHH ⟹ n_O(X) = n_{hh khí} = 5,376/22,4 = 0,24 (mol).

* TN2: \(X\left\{ \begin{array}{l}Fe\\O\end{array} \right. + HN{O_3} \to Fe{(N{O_3})_3} + NO + {H_2}O\)

- Gọi số mol Fe trong X là x (mol)

Bảo toàn nguyên tố Fe ⟹ n_Fe(NO3)3 = n_Fe(X) = x (mol).

- Xét quá trình cho – nhận electron:

Fe → Fe³⁺ + 3e

O + 2e → O^2- ; N⁵⁺ + 3e → N²⁺

Bảo toàn electron ⟹ 3n_Fe(X) = 2n_O(X) + 3n_NO ⟹ n_NO= (3x – 0,48)/3 = x – 0,16 (mol).

Bảo toàn nguyên tố N ⟹ n_HNO3(pứ) = 3n_Fe(NO3)3 + n_NO

⟹ 0,72 = 3x + x – 0,16 ⟹ x = 0,22 (mol).

Vậy m = m_Fe(X) + m_O(X) = 0,22.56 + 0,24.16 = 16,16 (g).

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, 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.