Cho 74,88 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?
A. 46,6%.
B. 37,8%.
C. 35,8%.
D. 49,6%.
Đáp án B
Phương pháp:
Bảo toàn electron
Bảo toàn điện tích
Bảo toàn nguyên tố Fe, O, H
Hướng dẫn giải:
Phần kết tủa có nAgCl= 0,3 => nAg = 0,009
Bảo toàn electron: nFe2+ = nAg + 3nNO = 0,036
nNO = 0,009 => nH+ dư = 4nNO = 0,036
Đặt a, b, c là số mol Fe, Fe3O4, Fe(NO3)2 trong X
=> mX = 56a + 232b + 180c = 7,488 (1 )
Dung dịch Y còn H+ dư và Fe2+ nên NO3- đã hết.
Vậy Y chứa Fe2+ (0,036), H+ (0,036), Cl- (0,3)
Bảo toàn điện tích => nFe3+ = 0,064
Bảo toàn Fe => a + 3b + c = 0,064 + 0,036 (2)
Bảo toàn H => nH2O = 0,144
Bảo toàn O:
4nFe3O4 + 6nFe(NO3)2 + 3nHNO3 = nZ + nH2O
=> 4b + 6c + 0,024 . 3 = 0,032 + 0,144 (3)
Giải hệ (1)(2)(3): a = 0,05 b = 0,014 c = 0,008
=> %Fe = 37,4%