Một mẫu rắn X có thành phần chính là Fe3O4, còn lại là các tạp chất trơ không chứa nguyên

Câu hỏi số 710901:

Vận dụng cao

Một mẫu rắn X có thành phần chính là Fe₃O₄, còn lại là các tạp chất trơ không chứa nguyên tố sắt. Cho 0,54 gam X tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, thu được dung dịch Y và chất rắn là các tạp chất trơ. Cho lượng dư kim loại Fe vào Y, thu được dung dịch Z và 0,009 mol H₂. Thêm nước cất vào Z thu được 200 ml dung dịch. Biết 10 ml T phản ứng vừa đủ với 7,5 ml dung dịch KMnO₄ 0,02M trong môi trường axit H₂SO₄ loãng. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của nguyên tố sắt trong X là

A. 31,11%.

B. 62,22%.

C. 44,44%.

D. 46,67%.

Đáp án đúng là: D

Xem lời giải

Câu hỏi:710901

Phương pháp giải

Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron.

Giải chi tiết

$\begin{aligned} & \mathrm{X}\left\{\begin{array}{l}\mathrm{Fe}_3 \mathrm{O}_4: \mathrm{x} \\ \text { Trơ }\end{array}+\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 \longrightarrow \mathrm{Y}\left\{\begin{array}{l}\mathrm{FeSO}_4: \mathrm{x} \\ \mathrm{Fe}_2\left(\mathrm{SO}_4\right)_3: \mathrm{x} \\ \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 \mathrm{dư}\end{array}\right.\right. \\ & \mathrm{Fe}+\mathrm{Y} \longrightarrow \mathrm{FeSO}_4\end{aligned}$

$\begin{aligned} & \left\{\begin{array}{l}\mathrm{Fe}+\mathrm{Fe}_2\left(\mathrm{SO}_4\right)_3 \longrightarrow 3 \mathrm{FeSO}_4 \\ \mathrm{Fe}+\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 \longrightarrow \mathrm{FeSO}_4+\mathrm{H}_2: 0,009\end{array}\right. \\ & \mathrm{n}_{\mathrm{FeSO}_4}=4 \mathrm{x}+0,009\end{aligned}$

Xét chuẩn độ $10 \mathrm{~mL}: \mathrm{BTe}: \mathrm{n}_{\mathrm{FeSO}_4}=5 \mathrm{n}_{\mathrm{KMnO}_4}=5 \cdot 7,5 \cdot 10^{-3} \cdot 0,02=7,5 \cdot 10^{-4} \mathrm{~mol}$

Vâyy trong $200 \mathrm{~mL}: \mathrm{n}_{\text {FesO }_4}=\frac{200}{10} \cdot 7,5 \cdot 10^{-4}=0,015 \mathrm{~mol} \Rightarrow 4 \mathrm{x}+0,009=0,015 \Rightarrow \mathrm{x}=1,5 \cdot 10^{-3} \mathrm{~mol}$ $\mathrm{m}_{\mathrm{Fe}}=\frac{1,5 \cdot 10^{-3} \cdot 3 \cdot 56}{0,54}=46,67 \%$

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.