Cho 86g hỗn hợp X gồm Fe3O4, FeO, Fe(NO3)2 và Mg tan hết trong 1540 ml dung dịch H2SO4 1M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y (chỉ chứa các muối trung hòa) và 0,04 mol N2. Cho KOH dư vào dung dịch Y rồi đun nóng nhẹ thấy số mol KOH phản ứng tối đa là 3,15 mol và có m gam kết tủa xuất hiện. Mặt khác, nhúng thanh Al vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn nhấc thanh Al ra cân lại thấy khối lượng tăng 28g (kim loại Fe sinh ra bám hết vào thanh Al). Biết rằng tổng số mol O có trong hai oxit ở hỗn hợp X là 1,05 mol. Nếu lấy toàn bộ lượng kết tủa trên nung nóng ngoài không khí thì thu được tối đa bao nhiêu gam oxit?
A. 82.
B. 88.
C. 81.
D. 84.
Chọn A
nH+ = 12nN2 + 10nNH4+ + 2nO (oxit) ⇒ nNH4+ = 0,05
Trong dung dịch Y có a mol Mg2+; b mol Fe3+; c mol Fe2+
⇒ nKOH = 2a + 3b + 2c + nNH4+ = 3,15 ⇒ 2a + 3b + 2c = 3,1 (1)
Sau khi tác dụng với KOH thì phần dung dịch chứa 3,15 mol K+; 1,54 mol SO42- và nNO3- = 0,07
Bảo toàn N ⇒ nNO3- ban đầu = 2nN2 + nNH4+ + nNO3- (trong Y) = 0,2
⇒ mX = 24a + 56(b + c) + 62.0,2 + 1,05.16 = 86 (2)
Bảo toàn ne ⇒ 3nAl phản ứng = 3nFe3+ + 2nFe2+ ⇒ nAl phản ứng = b + 2c/3
⇒ mtăng = 56(b + c) – 27(b + 2c/3) = 28 (3)
(1), (2), (3) ⇒ a = 0,15; b = 0,9; c = 0,05
Oxit thu được gồm MgO (0,15 mol) và Fe2O3 (0,95/2 = 0,475) ⇒ m = 0,15.40 + 0,475.160 = 82