Hòa tan hết m gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Cu(NO3)2; Fe và FeCO3 bằng dung dịch chứa H2SO4 và 0,054 mol NaNO3, thu được dung dịch Y chỉ chứa 75,126 gam các muối (không có Fe3+) và thấy thoát ra 7,296 gam hỗn hợp khí Z gồm N2; N2O; NO; CO2 và 0,024 mol H2. Cho dung dịch NaOH vào 1/10 dung dịch Y đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất là 3,8064 gam thì dùng hết 0,1038 mol NaOH. Mặt khác, cho BaCl2 vào dung dịch Y vừa đủ để kết tủa hết SO42-, sau đó cho tiếp dung dịch AgNO3 dư vào thì thu được 30,7248 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe trong X gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 20,6
B. 34,1
C. 12,1
D. 42,6
Đáp án A
Bảo toàn nguyên tố Na số mol của BaSO4: 0,546 mol số mol của SO42- là 0,546 mol
số mol của BaSO4: 0,546 mol số mol của BaCl2 : 0,546 mol
số mol của AgCl: 1,092 mol (bảo toàn nguyên tố Cl)
Khi thêm BaCl2, AgNO3 vào Y tạo kết tủa chứa BaSO4: 0,546 mol; AgCl: 1,092 mol và Ag.
Mà số mol của Ag: 0,216 mol
số mol Fe2+ là 0,216 mol
Bảo toàn điện tích trong Y 2a + 2b + c + 0,216.2 + 0,054 = 0,546.2
Có muối = 24a + 64b + 18c + 0,216. 56 + 0,054.23 + 0,546.96 = 75,126
Có 58a + 98b + 0,216.90 = 38,064
Giải hệ a = 0,24; b = 0,048 và c = 0,03
Bảo toàn nguyên tố H số mol của nước là (0,456.2-0,03.4):2 = 0,462 mol
Bảo toàn khối lượng mx = 32,64 gam
Gọi số mol của Fe và FeCO3 là x, y 56x + 116y + 0,24.25 + 188.0,048 = 32,64
Bảo toàn nguyên tố Fe x + y = 0,216
Giải hệ x = 0,12 và y = 0,096
% Fe = (0,12.56 : 32,64).100% = 20,58%