Cho luồng khí CO qua ống sứ chứa 37,76 gam hỗn hợp gồm Fe2O3 và Fe3O4 nung nóng,
thu được hỗn hợp rắn X và hỗn hợp khí Y. Hấp thu toàn bộ khí Y vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được
32 gam kết tủa. Hòa tan hết rắn X trong 240 gam dung dịch HNO3 35,7% thu được dung dịch Z chỉ chứa
các muối có khối lượng 98,8 gam và hỗn hợp các khí, trong đó oxi chiếm 61,538% về khối lượng.
Nồng độ phần trăm của Fe(NO3)3 trong dung dịch Z gần nhất với giá trị nào sau đây ?
A. 23,0%. B. 18,0%. C. 15,0%. D. 55,0%.
giup minh voi
+) Tóm tắt quá trình phản ứng (coi rằng hh đầu chỉ gồm Fe và O)
37,76g (Fe;O)+CO\(\rightarrow\) hhX(Fe;O) + Y(CO;CO2) (tính ra nCO2=0,32mol)
\(hhY+HNO_3\rightarrow\left(Fe^{2+};Fe^{3+};NO_3^-\right)+\left(N_xO_y\right)+H_2O\)
+) Xét phản ứng khử:
Sau phản ứng khử oxit, sinh ra 0,32 mol CO2 nên số mol O bị cướp mất là 0,32 mol
Khối lượng hỗn hợp còn lại là: \(m_X=37,76-0,32\cdot16=32,64\left(g\right)\)
+) Xét phản ứng tạo muối:
Bảo toàn nguyên tố H, có: \(n_{H_2O}=\frac{1}{2}n_{HNO3}=\frac{1,36}{2}=0,68\left(g\right)\)
Bảo toàn khối lượng:
\(m_x+m_{HNO3}=m_{muoi}+m_{NxOy}+m_{H2O}\\ \Rightarrow m_{NxOy}=32,64+85,68-98,8-18\cdot0,68=7,28\left(g\right)\)
Mà trong NxOy, O chiếm 61,538% về khối lượng nên:
\(m_O=61,538\%\cdot7,28\approx4,48\left(g\right)\\ \Rightarrow m_N=7,28-4,48=2,8\left(g\right)\)
Tính được ngay: \(\frac{n_N}{n_O}=\frac{2,8:14}{4,48:16}=\frac{5}{7}\)
\(\Rightarrow N_xO_y=N_5O_7=3\left(NO\right).2\left(NO_2\right)\)
Ta hoàn toàn có thể áp đặt hh khí gồm NO và NO2 tỉ lệ 3:2
\(n_{NO}=0,12\left(mol\right);n_{NO2}=0,08\left(mol\right)\)
Bây giờ ta mới sử dụng bảo toàn e để tính sô mol Fe2+ (a mol)và Fe3+ (b mol):
\(2n_{Fe2+}+3n_{Fe3+}=3n_{NO}+n_{NO2}+2n_O\)
Lại có: \(56n_{Fe2+}+56n_{Fe3+}+16n_O=m_X=32,64\left(g\right)\)
Và: \(56n_{Fe2+}+56n_{Fe3+}+m_{NO3-}=m_{muoi}=98,8\left(g\right)\)
Bạn giải hệ 3 pt trên thì ra đc số mol Fe3+ =0,2 mol; Fe2+=0,28 mol
\(\%Fe\left(NO_3\right)_3=\frac{0,2\cdot242}{265,36}\approx18,24\%\)
Chọn B
