Hòa tan hoàn toàn 15,5 gam hỗn hợp X gồm x mol Fe, y mol Fe3O4 và 3y mol Cu trong 88,2 gam dung dịch HNO3

Câu hỏi số 472109:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 15,5 gam hỗn hợp X gồm x mol Fe, y mol Fe₃O₄ và 3y mol Cu trong 88,2 gam dung dịch HNO₃ 60%, thu được dung dịch Y (không chứa NH₄⁺, bỏ qua sự hòa tan của các khí trong nước và sự bay hơi của nước) và hỗn hợp khí Z. Cho 650 ml dung dịch KOH 1M vào Y, thu được kết tủa D và dung dịch E. Nung D trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 19 gam chất rắn F. Cô cạn cẩn thận E thu được chất rắn G. Nung G đến khối lượng không đổi, thu được 53,8 gam chất rắn khan. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Nồng độ phần trăm của Fe(NO₃)₃ trong dung dịch Y có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 37,9.

B. 29,2.

C. 41,8.

D. 32,2.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:472109

Giải chi tiết

n_KOH = 0,65 mol

Nếu KOH hết thì nung G thu được KNO₂ (0,65 mol) → m_KNO2 = 55,25 gam ≠ 53,8 gam (trái với giả thiết)

⟹ KOH còn dư

Chất rắn sau khi nung G gồm KNO₃ (a) và KOH dư (b)

Giải hệ \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{KOH}} = a + b = 0,65\\{m_{c.ran}} = 85{\rm{a}} + 56b = 53,8\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}a = 0,6\\b = 0,05\end{array} \right.\)

+) m_X = 56x + 232y + 64.3y = 15,5

+) Chất rắn F gồm Fe₂O₃ (0,5x + 1,5y) và CuO (3y) → m_F = 160.(0,5x + 1,5y) + 80.3y = 19

Giải hệ được x = 0,0875 và y = 0,025.

Mặt khác n_{HNO3 ban đầu} = 0,84 → n_{NO3- (Y)} = n_KNO2 = 0,6 và n_N(spk) = 0,84 - 0,6 = 0,24

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe (0,1625), Cu (0,075), O (0,1) và quy đổi hỗn hợp khí thành N (0,24), O.

Ta thấy 3n_Fe + 2n_Cu > n_NO3-(Y) nên Y chứa Fe³⁺ (u), Fe²⁺ (v); HNO₃ đã hết

→ u + v = 0,1625 và 3u + 2v + 0,075.2 = 0,6

→ u = 0,125; v = 0,0375

Áp dụng bảo toàn e: 3u + 2v + 0,075.2 + 2n_O(spk) = 0,24.5 + 0,1.2 → n_O(spk) = 0,4

BTKL → m_{dd Y} = m_X + m_{dd HNO3} - m_N - m_O = 93,94 gam

→ C%_Fe(NO3)3 = (242u/93,94).100% = 32,20%.

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.