Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được hỗn hợp X gồm CO2, CO, H2, H2O. Dẫn X đi qua 25,52 gam

Câu hỏi số 457432:

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 25,52 gam hỗn hợp Y gồm FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ và FeCO₃ (trong Y có m_FeO : m_Fe2O3 = 9 : 20), nung nóng thu được chất rắn Z gồm Fe, FeO, Fe₃O₄; hơi nước và 0,2 mol CO₂. Chia Z thành 2 phần bằng nhau:

- Phần 1: Hòa tan hết trong 200 gam dung dịch chứa t (mol) HNO₃ thu được 0,1 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch T.

- Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, thu được dung dịch G chứa hai muối có số mol bằng nhau và 0,15 mol khí SO₂ duy nhất.

Nồng độ phần trăm của muối Fe(NO₃)₃ trong T là:

A. 11,23%.

B. 4,36%.

C. 11,74%.

D. 4,18%.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:457432

Phương pháp giải

Kết hợp các phương pháp: quy đổi, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron.

Giải chi tiết

Theo đề m_FeO : m_Fe2O3 = 9 : 20 ⟹ n_FeO : n_Fe2O3 = 1 : 1

⟹ có thể coi hỗn hợp FeO, Fe₂O₃ tỉ lệ mol 1 : 1 thành Fe₃O₄.

⟹ coi Y gồm Fe₃O₄ và FeCO₃

Ta thấy lượng H₂O ban đầu và sau khi nung không đổi nên bỏ qua sự tham gia của H₂O.

\(C + \mathop Y\limits_{25,52\left( g \right)} \left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}_3}{O_4}:x\\F{\rm{e}}C{{\rm{O}}_3}:y\end{array} \right. \to Z\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}:3{\rm{x}} + y\\O:4{\rm{x}} + 3y - 0,4\left( {BTNT.O} \right)\end{array} \right. + C{O_2}:0,2\)

⟹ 232x + 116y = 25,52 (1)

- Phần 2: Cho ½ Z tác dụng với H₂SO₄ đặc, dư:

½ Z chứa \(\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}:1,5{\rm{x}} + 0,5y\\O:2{\rm{x}} + 1,5y - 0,2\end{array} \right.\)

2 muối thu được là FeSO₄ và Fe₂(SO₄)₃ có số mol bằng nhau ⟹ n_Fe³⁺ = 2n_Fe²⁺

\(\dfrac{1}{2}Z\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}:1,5{\rm{x}} + 0,5y\\O:2{\rm{x}} + 1,5y - 0,2\end{array} \right. + {H_2}S{O_4} \to \left\{ \begin{array}{l}F{e^{2 + }}:\dfrac{{1,5{\rm{x}} + 0,5y}}{3}\\F{{\rm{e}}^{3 + }}:\dfrac{{3{\rm{x}} + y}}{3}\end{array} \right. + S{O_2}:0,15 + {H_2}O\)

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

⟹ 2.\(\dfrac{{1,5{\rm{x}} + 0,5y}}{3}\) + 3.\(\dfrac{{3{\rm{x}} + y}}{3}\) = 2.(2x + 1,5y - 0,2) + 2.0,15 (2)

Giải hệ (1) (2) được x = 0,08 và y = 0,06.

⟹ ½ Z chứa \(\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}:0,15\\O:0,05\end{array} \right.\)

- Phần 2: \(\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}:0,15\\O:0,05\end{array} \right. + dd\,HN{O_3} \to \left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}{\left( {N{O_3}} \right)_2}:a\\F{\rm{e}}{\left( {N{O_3}} \right)_3}:b\end{array} \right. + NO:0,1 + {H_2}O\)

+) BTNT Fe → a + b = 0,15

+) Áp dụng bảo toàn e: 2n_Fe²⁺ + 3n_Fe³⁺ = 2n_O + 3n_NO → 2a + 3b = 2.0,05 + 3.0,1

Giải hệ trên được a = 0,05; b = 0,1.

Mà m_{dd sau pư} = 0,15.56 + 0,05.16 + 200 - 0,1.30 = 206,2 gam.

⟹ C%_Fe(NO3)3 = (0,1.242/206,2).100% = 11,74%.

Đáp án cần chọn là: C

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.