Cho 7,488 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, Fe3O4 và Fe[NO3]2 vào dung dịch chứa 0,3 mol HCl và 0,024 mol HNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y [không chứa NH4+] và 0,032 mol hỗn hợp khí Z gồm NO và N2O. Cho dung dịch AgNO3 đến dư vào dung dịch Y, sau phản ứng thấy thoát ra 0,009 mol NO [sản phẩm khử duy nhất của N+5], đồng thời thu được 44,022 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Fe[NO3]2, Cu[NO3]2 và FeCO3 trong bình chân không, thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 là 22,8 [giả sử khí NO2 sinh ra không tham gia phản ứng nào khác]. Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch chứa đồng thời 0,08 mol KNO3 và 0,68 mol \[H_2SO_4\] [loãng], thu được dung dịch chỉ chứa 98,36 gam muối trung hòa của các kim loại và hỗn hợp khí T gồm NO và H2. Tỉ khối của T so với H2 là 12,2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Giải chi tiết:
nKHSO4 = 0,4.0,4 = 0,16 [mol]; nNO = 0,448/22,4 = 0,02 [mol]
Sơ đồ bài toán:
\[X\left\{ \begin{array}{l}Fe\\F{e_3}{O_4}\\Fe{[N{O_3}]_2}\end{array} \right. + KHS{O_4}\left[ {0,16} \right] \to \left\{ \begin{array}{l}NO\left[ {0,02} \right]\\{H_2}O\\29,52\,g[Y]\left\{ \begin{array}{l}F{e^{2 + }}\left[ a \right];\,F{e^{3 + }}\left[ b \right]\,;{K^ + }\left[ {0,16} \right]\\S{O_4}^{2 - }\left[ {0,16} \right]\,;N{O_3}^ - \left[ c \right]\end{array} \right. \overset{+NaOH:0,22}{\rightarrow} \end{array} \right.\]
Ta có: nH+ = 4nNO + 2nO → nO = 0,04 mol → nFe3O4 = ¼ nO = 0,01 mol
Dung dịch Y chứa Fe2+ [a], Fe3+ [b], NO3- [c], K+ [0,16], SO42- [0,16]
+] Bảo toàn điện tích → 2a + 3b + 0,16 = c + 0,16.2 [1]
+] mmuối = 56.[a + b] + 62c + 0,16.39 + 0,16.96 = 29,52 [2]
+] nNaOH = 2a + 3b = 0,22 [3]
Giải hệ [1][2][3] → a = 0,005; b = 0,07; c = 0,06.
Khi cho Y tác dụng với Cu: Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
⟹ nCu = ½.nFe3+ = 0,035 [mol] ⟹ mCu = 0,05.64 = 2,24 [g].
Câu hỏi: Cho hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và Fe[NO3]2 tan hết trong 400 ml dung dịch KHSO4 0,4M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa 29,52 gam muối trung hòa và 0,448 lít NO [đktc, sản phẩm khử duy nhất]. Cho dung dịch NaOH dư vào Y thì có 8,8 gam NaOH phản ứng. Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam bột Cu. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:
A. 0,96.
B. 1,92.
C. 2,24.
D. 2,4.
Ta có:
Và
Vậy Y chứa
Cho Cu vào Y thì thu được dung dịch chứa:
Giải chi tiết:
\[m\,[g]\left\{ \begin{gathered} Fe:\,a[mol] \hfill \\ F{e_3}{O_4}:\,b\,[mol]\, \hfill \\ Fe{[N{O_3}]_2}:\,c\,[mol] \hfill \\ \end{gathered} \right. + \underbrace {KHS{O_4}}_{0,32\,\,mol}\xrightarrow[{}]{}\left\{ \begin{gathered} NO:0,04\,mol \hfill \\ 59,04{\kern 1pt} \,gam\left\{ \begin{gathered} {K^ + } \hfill \\ F{e^{2 + }} \hfill \\ F{e^{3 + }} \hfill \\ S{O_4}^{2 - } \hfill \\ N{O_3}^ - \hfill \\ \end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + 0,44\,mol\,NaOH}}\left\{ \begin{gathered} N{a^ + }:0,44\,\,mol \hfill \\ {K^ + }:0,32\,\,mol \hfill \\ S{O_4}^{2 - }:0,32\,\,mol \hfill \\ N{O_3}^ - :2c - 0,04\,\,mol \hfill \\ \end{gathered} \right. \hfill \\ {H_2}O:0,16\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn và chỉ thu được muối trung hòa
BTNT H: => nH2O = 1/2nKHSO4 = 0,32/2 = 0,16 [mol]
BTKL: mX + mKHSO4 = mmuối + mNO + mH2O
=> mX = 59,04 + 0,04.30 + 0,16.18 – 0,32. 136 = 19,6 [g]
=> 56a + 232b + 180c = 19,6 [1]
nH+ = 4nNO + 2nO [trong oxit] [ Do 4H+ + NO3- + 3e → NO và 2H+ + O-2→ H2O]
=> 0,04.4 + 2.4b = 0,32 [2]
Bảo toàn điện tích cho dung dịch cuối cùng ta có:
0,44.1+ 0,32.1 = 0,32.2 + [2c – 0,04].1 [3]
Từ [1], [2] và [3] => a = 0,01 [mol]; b = 0,02 [mol] ; c = 0,08 [mol]
\[\% Fe{[N{O_3}]_2} = \frac{{0,08.180}}{{19,6}}.100\% = 73,47\% \]
Gần nhất với 73%
Đáp án D
Cho hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và Fe[NO3]2 tan hết trong 400 ml dung dịch KHSO4 0,4M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa 29,52 gam muối trung hòa và 0,448 lít NO [đktc, sản phẩm khử duy nhất]. Cho dung dịch NaOH dư vào Y thì có 8,8 gam NaOH phản ứng. Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam bột Cu. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:
A. 0,96
B. 1,92
C. 2,24
D. 2,4
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Dãy các chất đều phản ứng với dung dịch HCl là
A. NaOH, Al, CuSO4, CuO
B. Cu [OH]2, Cu, CuO, Fe
C. CaO, Al2O3, Na2SO4, H2SO4
D. NaOH, Al, CaCO3, Cu[OH]2, Fe, CaO, Al2O3
Trang chủ
Sách ID
Khóa học miễn phí
Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023