Lấy 16,32 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Fe3O4 vào một ống sứ, nung nóng. Cho dòng khí CO đi chậm qua

Câu hỏi số 493025:

Vận dụng cao

Lấy 16,32 gam hỗn hợp X gồm Fe₂O₃ và Fe₃O₄ vào một ống sứ, nung nóng. Cho dòng khí CO đi chậm qua ống sứ một thời gian thu được hỗn hợp rắn Y có khối lượng 14,40 gam và hỗn hợp khí Z. Hấp thu khí Z vào bình đựng dung dịch Ba(OH)₂ dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam kết tủa trắng. Hòa tan hết hỗn hợp rắn Y trong 460 ml dung dịch HNO₃ 1,5M đun nóng, thu được dung dịch T và 2,016 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của HNO₃). Giá trị của m và % khối lượng của Fe₂O₃ trong X lần lượt là

A. 23,64 g và 14,71%.

B. 23,64 g và 24,51%.

C. 47,28 g và 24,51%.

D. 23,64 g và 19,61%.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:493025

Phương pháp giải

Ta có: m_{O pư} = m_X - m_Y ⟹ n_{O pư} = n_CO2 = n_BaCO3 ⟹ m_BaCO3

Quy đổi hỗn hợp X thành: Fe và O ⟹ Y gồm: Fe (a mol) và O dư (b mol)

TH1: HNO₃ dư, trong dung dịch T chỉ có Fe³⁺

Ta có: 56.a + 16b = m_Y

BT e: 3a = 2b + 3.n_NO

⟹ a, b

TH2: HNO₃ hết, trong dung dịch T có thể có Fe³⁺ và Fe²⁺

⟹ n_HNO3 = 4.n_NO + 2.n_{O (Y)} ⟹ n_{O (Y)} = b

⟹ n_{O (X)} = n_{O (Y)} + n_{O pư}

⟹ m_Fe ⟹ n_Fe = a

BTNT Fe: 2.n_Fe2O3 + 3.n_Fe3O4 = n_Fe

BTNT O: 3.n_Fe2O3 + 4.n_Fe3O4 = n_{O (X)}

⟹ n_Fe2O3 ; n_Fe3O4

⟹ %m_Fe2O3

Giải chi tiết

Ta có: m_{O pư} = m_X - m_Y = 16,32 - 14,4 = 1,92 (g)

⟹ n_{O pư} = 1,92/16 = 0,12 = n_CO2 = n_BaCO3 ⟹ m_BaCO3 = 0,12.197 = 23,64 (g)

Quy đổi hỗn hợp X thành: Fe và O

⟹ Y gồm: Fe (a mol) và O dư (b mol)

Ta có: n_HNO3 = 0,46.1,5 = 0,69 mol; n_NO = 2,016/22,4 = 0,09 mol

Giả sử: HNO₃ dư, trong dung dịch T chỉ có Fe³⁺

Ta có: 56.a + 16b = 14,4

BT e: 3a = 2b + 0,09.3

⟹ a = 0,207 và b = 0,1755

⟹ n_HNO3 = 4.n_NO + 2.n_{O (Y)} = 4.0,09 + 2.0,1755 = 0,711 > 0,69 ⟹ Loại

Vậy HNO₃ hết, trong dung dịch T có thể có Fe³⁺ và Fe²⁺

⟹ n_HNO3 = 4.n_NO + 2.n_{O (Y)} ⟹ n_{O (Y)} = 0,165 mol

⟹ n_{O (X)} = n_{O (Y)} + n_{O pư} = 0,165 + 0,12 = 0,285 (mol).

⟹ m_Fe = 16,32 - 0,285.16 = 11,76 (g) ⟹ n_Fe = 11,76/56 = 0,21 mol

BTNT Fe: 2.n_Fe2O3 + 3.n_Fe3O4 = 0,21

BTNT O: 3.n_Fe2O3 + 4.n_Fe3O4 = 0,285

⟹ n_Fe2O3 = 0,015 mol; n_Fe3O4 = 0,06 mol.

⟹ %m_Fe2O3 = 14,71%

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.