Hòa tan hoàn toàn 295t gam hỗn hợp X gồm FexSy, Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3, FeCO3 (oxi chiếm 24,407% khối

Câu hỏi số 491615:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 295t gam hỗn hợp X gồm Fe_xS_y, Fe, FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃, FeCO₃ (oxi chiếm 24,407% khối lượng trong X) vào 500 ml dung dịch HNO₃ 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y (không chứa muối amoni) và 137,25t gam hỗn hợp khí Z gồm CO₂, NO, NO₂. Dung dịch Y hòa tan tối đa 5,04 gam Cu, thu được dung dịch G (khối lượng chất tan trong G nhiều hơn trong Y là 4,545 gam) và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Mặt khác, dung dịch Y phản ứng tối đa 0,2175 mol Ba(OH)₂, thu được 22,6 gam kết tủa. Thành phần phần trăm khối lượng CO₂ trong Z là

A. 16,03%.

B. 54,64%.

C. 29,33%.

D. 4,04%.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:491615

Phương pháp giải

Do dd Y tác dụng Cu sinh ra khí NO ⟹ dd Y còn chứa H⁺ và NO₃^- ⟹ tạo Fe³⁺.

Quá trình 1: \(295t\left( g \right)X + HN{O_3}:0,5 \to dd\,Y\left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}^{3 + }}\\{H^ + }\\NO_3^ - \\SO_4^{2 - }\end{array} \right. + 137,25t\left( g \right)Z\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\NO\\N{O_2}\end{array} \right. + {H_2}O\)

Quá trình 2: \(Y\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{F{{\rm{e}}^{3 + }}}\\{{H^ + }}\\{NO_3^ - }\\{SO_4^{2 - }}\end{array}} \right. + Cu:0,7875 \to G\left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}^{2 + }}\\C{u^{2 + }}\\N{O_3}^ - du\\SO_4^{2 - }\end{array} \right. + NO + {H_2}O\)

Quá trình 3: \(Y + Ba{(OH)_2}:0,2175 \to 22,6\left( g \right) \downarrow \)

Vận dụng các định luật: bảo toàn nguyên tố, bảo toàn e, bảo toàn khối lượng để tìm số mol các chất trong sơ đồ.

Giải chi tiết

Do dd Y tác dụng Cu sinh ra khí NO ⟹ dd Y còn chứa H⁺ và NO₃^- ⟹ tạo Fe³⁺.

Quá trình 3: \(Y + Ba{(OH)_2}:0,2175 \to 22,6\left( g \right) \downarrow \)

*Xét QT2:

Đặt n_Fe³⁺ = x; n_{NO pư} = y

⟹ n_NO3^-_{(pư với Cu)} = n_NO = y mol và n_H⁺ = 4n_NO = 4y mol

+) BTe cho quá trình 2:

2n_Cu = n_Fe³⁺ + 3n_NO ⟹ x + 3y = 0,07875.2

+) Khối lượng chất tan trong G nhiều hơn trong Y:

m_G - m_Y = m_Cu - m_H⁺ - m_{NO3 pư} ⟹ 4,545 = 5,04 - 4y - 62y ⟹ y = 0,0075 ⟹ x = 0,135.

Suy ra Y chứa: Fe³⁺ (x = 0,135); H⁺ (4y = 0,03); NO₃^- và SO₄^2-.

*Xét QT3:

Nhận thấy 2n_OH^‑ = n_H⁺+ 3n_Fe³⁺ ⟹ Ba(OH)₂ phản ứng tối đa với H⁺, Fe³⁺ ⟹ Ba(OH)₂ dư so với SO₄^2-.

m_{kết tủa} = m_Fe(OH)3 + m_BaSO4 ⟹ n_BaSO4 = (22,6 - 0,135.107)/233 = 0,035 mol.

Vậy Y chứa: Fe³⁺(0,135); H⁺ (0,03); SO₄^2- (0,035); NO₃^- (BTĐT ⟹ 0,365).

*Xét QT1:

BTNT.H: n_H2O = (n_HNO3 - n_H⁺_(Y))/2 = (0,5 - 0,03)/2 = 0,235 mol.

Dùng bảo toàn khối lượng phản ứng:

m_{hh X} + m_HNO3 = m_Fe³⁺ + m_H⁺_(Y) + m_SO4^-_(Y) + m_NO3^-_(Y) + m_{khí Z} + m_H2O ⟹ t = 0,04

⟹ m_{hh X} = 295t = 11,8 gam

m_O = 11,8. 24,407% = 2,88 gam

m_{khí Z} = 137,25t = 5,49 gam

Hỗn hợp X chứa Fe (0,135 mol); S (0,035 mol); O (0,18 mol); C

m_C = m_hh - (m_Fe + m_S + m_O) = 0,24 gam ⟹ n_C= 0,02 mol = n_CO2

⟹ %m_CO2 = 16,03%.

Đáp án cần chọn là: A

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.