Hòa tan hoàn toàn 34,24 gam hỗn hợp X gồm FeCO3, Fe3O4 và Fe(NO3)2 trong dung dịch chứa NaNO3 và NaHSO4,

Câu hỏi số 489515:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 34,24 gam hỗn hợp X gồm FeCO₃, Fe₃O₄ và Fe(NO₃)₂ trong dung dịch chứa NaNO₃ và NaHSO₄, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y (không chứa muối amoni) và hỗn hợp khí Z gồm CO₂ và NO (tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3). Dung dịch Y hòa tan tối đa 8,4 gam bột Fe (không có khí thoát ra). Nếu cho dung dịch Ba(OH)₂ dư vào Y thu được 209,18 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Fe₃O₄ trong X là

A. 27,10%.

B. 54,21%.

C. 33,88%.

D. 40,65%.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:489515

Phương pháp giải

\(34,24(g)X\left\{ \begin{array}{l}FeC{O_3}:a\\F{e_3}{O_4}:b\\Fe{(N{O_3})_2}:c\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}NaN{O_3}\\NaHS{O_4}:d\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}Z:\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}:a\\NO:3a\end{array} \right.\\Y\left\{ \begin{array}{l}F{e^{3 + }}\\N{a^ + }\\NO_3^ - \\SO_4^{2 - }\end{array} \right. + \left[ \begin{array}{l}Fe:0,15\\Ba{(OH)_2} \to 209,18(g) \downarrow \end{array} \right.\end{array} \right.\)

Gọi n_FeCO3 = a mol; n_Fe3O4 = b mol; n_Fe(NO3)2 = c mol

⟹ n_CO2 ; n_NO

m_X = m_FeCO3 + m_Fe3O4 + m_Fe(NO3)2 (1)

BT e ⟹ 2n_Fe = 2n_Fe3O4 + 3n_NO (2)

Đặt: n_NaHSO4 = d mol

⟹ n_H⁺ = 2n_CO2 + 2n_{O (Oxit)} + 4n_NO (3)

BTNT Fe ⟹ n_Fe²⁺ ⟹ m_{kết tủa} = m_BaSO4 + m_Fe(OH)3 + m_Fe(OH)2 (4)

Từ (1), (2), (3), (4) ⟹ a; b; c; d

⟹ %m_Fe3O4

Giải chi tiết

Gọi n_FeCO3 = a mol; n_Fe3O4 = b mol; n_Fe(NO3)2 = c mol

⟹ 116a + 232b + 180c = 34,24 (1)

⟹ n_CO2 = a mol; n_NO = 3a mol.

Cho Fe vào dung dịch Y không thấy khí thoát ra ⟹ H⁺ hết.

n_Fe = 8,4/56 = 0,15 mol.

BT electron: 0,15.2 = 2b + 3.3c (2)

Đặt: n_NaHSO4 = d mol

⟹ n_H⁺ = 2n_CO2 + 2n_{O (Oxit)} + 4n_NO ⇔ d = 2a + 2.4.b + 4.3a = 14a + 8b (3)

n_Fe³⁺ = 2n_Fe = 2.0,15 = 0,3

BTNT Fe: n_Fe²⁺ = a + 3b + c - 0,3

⟹ m_{kết tủa} = m_BaSO4 + m_Fe(OH)3 + m_Fe(OH)2

⇔ 209,18 = 233.d + 107.0,3 + 90.(a + 3b + c - 0,3) (4)

Từ (1), (2), (3), (4) ⟹ a = 0,02; b = 0,06; c = 0,1; d = 0,76

⟹ %m_Fe3O4 = 232.0,06/34,24 = 40,65%

Đáp án cần chọn là: D

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.