Cho hỗn hợp X gồm Fe, FeO và Fe(NO3)2 có tổng số mol là 0,4 mol hoà tan hoàn toàn trong dung dịch loãng chứa 0,52 mol H2SO4, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và 5,376 lít khí NO (đktc). Dung dịch Y có thể phản ứng tối đa với 8,96 gam Fe hoặc 10,24 gam Cu. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong cả quá trình là NO. Phần trăm khối lượng của Fe đơn chất trong hỗn hợp X gần nhất với
A. 25%
B. 26%
C. 27%
D. 28%
Chọn đáp án B
Y có thể gồm các ion thuộc 1 trong 3 trường hợp:
TH1: Fe2+ (có thể), Fe3+, H+, S O 4 2 -
TH2: Fe2+ (có thể), N O 3 - , S O 4 2 -
TH3: Fe3+, H+, N O 3 - , S O 4 2 -
Lượng Cu và Fe hoà tan tối đa là như nhau Þ Chỉ có thể là TH2 hoặc TH3 vì TH1 có H+ mà không
có N O 3 - Þ Tạo thêm H2, làm cho lượng Fe tối đa hoà tan được nhiều hơn Cu
nCu max = nFe max = 0,16 Þ Số mol Fe3+ trong Y tối đa = 0,16x2 = 0,32
Với TH3 thì nFe3+ = 0,4 Þ Chỉ có TH2 thỏa mãn Y
Trong đó Y chứa: Fe3+ (0,32 mol), Fe2+ (0,08 mol), N O 3 - , S O 4 2 - (0,52 mol)
BTĐT Þ nNO = 0,32x3 + 0,08x2 - 0,52x2 = 0,08
Bán phản ứng Þ nFeO = (0,52x2 - 0,24x4)/2 = 0,04
BTNT.N Þ nFe(NO3)2 = (0,24 + 0,08)/2 = 0,16 Þ nFe = 0,4 - 0,16 - 0,04 = 0,2
Vậy %Fe(NO3)2 = 