Cho 27,04 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 và Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,88 mol HCl và

Câu hỏi số 541440:

Vận dụng cao

Cho 27,04 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃ và Fe(NO₃)₂ vào dung dịch chứa 0,88 mol HCl và 0,04 mol HNO₃, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y (không chứa ion NH₄⁺) và 0,12 mol hỗn hợp khí Z gồm NO₂ và N₂O. Cho dung dịch AgNO₃ đến dư vào dung dịch Y, thấy thoát ra 0,02 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất); đồng thời thu được 133,84 gam kết tủa. Biết tỉ lệ mol của FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃ trong X lần lượt là 3:2:1. Phần trăm số mol của Fe có trong hỗn hợp ban đầu gần nhất với:

A. 46%.

B. 58%.

C. 48%.

D. 54%.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:541440

Phương pháp giải

Quy đổi hỗn hợp X gồm Fe; O và Fe(NO₃)₂

+) 133,84 gam kết tủa gồm AgCl (0,88) và Ag ⟹ n_Ag ⟹ n_{AgNO3 bđ} = n_Ag + n_AgCl

Dung dịch muối sau phản ứng chỉ có Fe(NO₃)₃

⟹ BTNT N: 3.n_Fe(NO3)3 = n_AgNO3 - n_NO ⟹ n_Fe(NO3)3

+) AgNO₃ tác dụng với Y thu được khí NO ⟹ Trong Y có Fe²⁺ và H⁺ dư

⟹ n_H⁺_dư = 4n_NO

BTĐT với Y: 3n_Fe²⁺ + 3n_Fe³⁺ = n_Cl^- - n_H⁺ (1)

BTNT Fe: n_Fe²⁺ + n_Fe³⁺ = n_Fe(NO3)3 (2)

Từ (1) và (2) ⟹ n_Fe²⁺; n_Fe³⁺

+) BTNT H: 2n_H2O = n_HCl + n_HNO3 ⟹ n_H2O

BTKL: m_NO2 + m_N2O = m_Z + m_HCl + m_HNO3 - m_Y - m_H2O (3)

Mà: n_NO2 + n_N2O = n_khí _Z (4)

Từ (3) và (4) ⟹ n_NO2 ; n_N2O

⟹ BTNT N: 2n_Fe(NO3)2 = n_NO2 + 2n_N2O ⟹ n_Fe(NO3)2

⟹ BTNT Fe: n_Fe = n_Fe(NO3)3 - n_Fe(NO3)2

⟹ BTKL: m_{O (X)} = m_X - m_Fe - m_Fe(NO3)2 ⟹ n_O

+) n_FeO:n_Fe3O4:n_Fe2O3 = 3:2:1 ⟹ n_FeO = 3x; n_Fe3O4 = 2x; n_Fe2O3 = x

⟹ 3x + 4.2x + 3.x = n_O ⟹ x

⟹ n_{Fe (oxit)} ⟹ n_{Fe nguyên chất (X)}

⟹ %n_{Fe (X)}

Giải chi tiết

Quy đổi hỗn hợp X gồm Fe; O và Fe(NO₃)₂

+) 133,84 gam kết tủa gồm AgCl (0,88) và Ag ⟹ n_Ag = 0,07 ⟹ n_{AgNO3 bđ} = n_Ag + n_AgCl = 0,95

Dung dịch muối sau phản ứng chỉ có Fe(NO₃)₃

⟹ BTNT N: 3.n_Fe(NO3)3 = n_AgNO3 - n_NO ⟹ n_Fe(NO3)3 = 0,31

+) AgNO₃ tác dụng với Y thu được khí NO ⟹ Trong Y có Fe²⁺ và H⁺ dư

⟹ n_H⁺_dư = 4n_NO = 4.0,02 = 0,08

BTĐT với Y: 3n_Fe²⁺ + 3n_Fe³⁺ = n_Cl^- - n_H⁺ = 0,88 - 0,08 = 0,1 (1)

BTNT Fe: n_Fe²⁺ + n_Fe³⁺ = n_Fe(NO3)3 = 0,31 (2)

Từ (1) và (2) ⟹ n_Fe²⁺ = 0,13 ; n_Fe³⁺ = 0,18

+) BTNT H: 2n_H2O = n_HCl + n_HNO3 ⟹ n_H2O = 0,42

BTKL: m_NO2 + m_N2O = m_Z + m_HCl + m_HNO3 - m_Y - m_H2O

⟹ 46.n_NO2 + 44n_N2O = 27,04 + 0,88.36,5 + 0,04.63 - 0,31.56 - 0,88.35,5 - 0,08 - 0,42.18 = 5,44 (3)

Mà: n_NO2 + n_N2O = n_khí _Z = 0,12 (4)

Từ (3) và (4) ⟹ n_NO2 = 0,08; n_N2O = 0,04

⟹ BTNT N: 2n_Fe(NO3)2 = n_NO2 + 2n_N2O ⟹ n_Fe(NO3)2 = 0,06

⟹ BTNT Fe: n_Fe = n_Fe(NO3)3 - n_Fe(NO3)2 = 0,31 - 0,06 = 0,25

⟹ BTKL: m_{O (X)} = m_X - m_Fe - m_Fe(NO3)2 = 2,24 gam ⟹ n_O = 0,14

+) n_FeO:n_Fe3O4:n_Fe2O3 = 3:2:1 ⟹ n_FeO = 3x; n_Fe3O4 = 2x; n_Fe2O3 = x

⟹ 3x + 4.2x + 3.x = 0,14 ⟹ x = 0,01

⟹ n_{Fe (oxit)} = 0,11 ⟹ n_{Fe nguyên chất (X)} = 0,25 - 0,11 = 0,14

⟹ %n_{Fe (X)} = 53,84% ≈ 54%

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.