Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 và FeCO3 trong bình kín (không có không khí). Sau khi các

Câu hỏi số 693106:

Vận dụng cao

Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe(NO₃)₂, Fe(NO₃)₃ và FeCO₃ trong bình kín (không có không khí). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Y và khi Z có tỉ khối so với H₂là 22,5 (giả sử khí NO₂ sinh ra không tham gia phản ứng nào khác). Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch gồm 0,01 mol KNO₃ và 0,15 mol H₂SO₄ (loãng), thu được dung dịch chỉ chứa 21,23 gam muối trung hòa của kim loại và hỗn hợp hai khí T có tỉ khối so với H₂ là 8 (trong đó có một khí hóa nâu trong không khí). Giá trị của m là

A. 13,76.

B. 19,16.

C. 13,92.

D. 21,08.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:693106

Phương pháp giải

khí hóa nâu trong không khí ⟹ NO.

Bảo toàn nguyên tố N: \({{\rm{n}}_{{\rm{NO}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{KN}}{{\rm{O}}_3}}}\)

m_muối = m_Fe + \({{\rm{m}}_{{{\rm{K}}^ + }}}{\rm{ + }}{{\rm{m}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}}\)

Bảo toàn nguyên tố N: \({{\rm{n}}_{{\rm{NO}}_3^ - }} = {{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{O}}_2}}}\)

Bảo toàn nguyên tố C: \({{\rm{n}}_{{\rm{CO}}_3^{2 - }}} = {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}\)

Bảo toàn nguyên tố O trong hỗn hợp X: n_O = \({\rm{3}}{{\rm{n}}_{{\rm{CO}}_3^{2 - }}} + 3{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}\)

Bảo toàn nguyên tố O: n_{O (X)}= n_{O (Y)} + n_{O (Z)}

Viết phương trình ion rút gon, tính số mol H⁺.

m_X = m_Fe + \({{\rm{m}}_{{\rm{NO}}_3^ - }} + {{\rm{m}}_{{\rm{CO}}_3^{2 - }}}\)

Giải chi tiết

Hỗn hợp có một khí hóa nâu trong không khí ⟹ Một khí là NO.

Hỗn hợp khí có M = 2.8 = 16 (g/mol)

⟹ Khí còn lại là H₂.

\(\begin{array}{l}{{\rm{H}}_2}{\rm{ (2) 14}}\\{\rm{ }} \searrow {\rm{ }} \nearrow \\{\rm{ 16 }}\\{\rm{ }} \nearrow {\rm{ }} \searrow \\{\rm{NO (30) 14}}\end{array}\) \( \Rightarrow \dfrac{{{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}}}}}{{{{\rm{n}}_{{\rm{NO}}}}}} = \dfrac{{14}}{{14}} = 1 \Leftrightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{NO}}}}\)

- Chất rắn Y + 0,01 KNO₃ + 0,15 mol H₂SO₄ \( \to \) 21,23g muối

Bảo toàn nguyên tố N: \({{\rm{n}}_{{\rm{NO}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{KN}}{{\rm{O}}_3}}}\) = 0,01 (mol)

\( \Leftrightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{NO}}}}\)= 0,01 (mol)

Muối gồm: Fe (x mol), K⁺ (0,01 mol), \({\rm{SO}}_4^{2 - }\) (0,15 mol).

m_muối = m_Fe + \({{\rm{m}}_{{{\rm{K}}^ + }}}{\rm{ + }}{{\rm{m}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}}\)= 56x + 0,01.39 + 0,15 96 = 21,23

⟹ x = 0,115 (mol) ⟹ m_Fe = 6,44 (g)

- Nung X ⟶ Chất rắn Y + Hỗn hợp khí Z.

Khí Z gồm NO₂ và CO₂ có M = 45 (g/mol)

\(\begin{array}{l}{\rm{N}}{{\rm{O}}_2}{\rm{ (46) 1}}\\{\rm{ }} \searrow {\rm{ }} \nearrow \\{\rm{ 45 }}\\{\rm{ }} \nearrow {\rm{ }} \searrow \\{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}{\rm{ (44) 1}}\end{array}\) \( \Rightarrow \dfrac{{{{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{O}}_2}}}}}{{{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}}} = 1 \Leftrightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{O}}_2}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}\)= y (mol)

Bảo toàn nguyên tố N: \({{\rm{n}}_{{\rm{NO}}_3^ - }} = {{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{O}}_2}}}\) = y (mol)

Bảo toàn nguyên tố C: \({{\rm{n}}_{{\rm{CO}}_3^{2 - }}} = {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}\)= y (mol)

Trong X có: Fe (0,115 mol); \({\rm{NO}}_3^ - {\rm{ (y mol); CO}}_3^{2 - }({\rm{y mol)}}\)

Bảo toàn nguyên tố O trong hỗn hợp X: n_O = \({\rm{3}}{{\rm{n}}_{{\rm{CO}}_3^{2 - }}} + 3{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}\)= 6y (mol)

Bảo toàn nguyên tố O: n_{O (X)}= n_{O (Y)} + n_{O (Z)}

⟹ n_{O (Y)} = 6y – 2y – 2y = 2y (mol)

Trong chất rắn Y có Fe (0,115 mol) và O (2y mol).

Ta có:

\({\rm{NO}}_3^ - {\rm{ }}\)+ 4H⁺ + 3e ⟶ NO + 2H₂O

0,01 0,040,01 mol

2H⁺+ 2e ⟶ H₂

0,02 0,01 mol

2H⁺+ O ⟶ H₂O

4y2y mol

n_H+ = 0,04 + 0,02 + 4y = 2.0,15 (mol)

⟹ y = 0,06 (mol)

m_X = m_Fe + \({{\rm{m}}_{{\rm{NO}}_3^ - }} + {{\rm{m}}_{{\rm{CO}}_3^{2 - }}}\)= 6,44 + 62.0,06 + 60.0,06 = 13,76 (g)

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.