Question

Hòa tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp gồm Fe, Fe₃O₄, Fe₂O₃, Mg, MgO và CuO vào 200 gam dung dịch H₂SO₄ và NaNO₃, thu được dung dịch X chỉ chứa muối sunfat trung hòa của kim loại, hỗn hợp khí Y gồm 0,01 mol N₂O và 0,02 mol NO. Cho X phản ứng với dung dịch Ba(OH)₂ dư, thu được 89,15 gam kết tủa. Lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 84,386 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm của FeSO₄ trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 0,85

B. 1,06

C. 1,45

D. 1,86

Answer 1

Đáp án A

Nếu Fe có hóa trị không đổi ta có sơ đồ quá trình

15,6 gam (M, M₂O_n) + (H₂SO₄, NaNO₃) → (N₂O: 0,01 mol; NO: 0,02 mol) + H₂O + (Mⁿ⁺, Na⁺, SO₄²⁻ -+BaSO₄ → 89,15 gam (M(OH)_n, BaSO₄)

bảo toàn N có: n_NaNO3 = 0,04 mol. gọi n_{O trong oxit} = x mol.
bỏ cụm SO₄ 2 vế, bảo toàn nguyên tố O có n_H2O = x + 0,09 mol.
bảo toàn H có n_H2SO₄ = (x + 0,09) mol. Theo đó, 89,15 gam kết tủa gồm:
¹⁵,6 – 16x) gam M + ²x + 0,09 × 2 – 0,04_Na⁺ mol OH và (x + 0,09) mol BaSO₄.
⇒ giải x = 0,2 mol. Xét tiếp phản ứng nung 89,15 gam kết tủa:
2M(OH)_n → M₂O_n + nH₂O (đơn giản: 2OH → 1O + 1H₂O).
⇒ m_{chất rắn sau nung} = 89,15 – 0,27 × 18 = 84,29 gam < 84,386 theo giả thiết.
→ FeSO₄ → Fe(OH)₂ → FeO mà thực tế: 2FeO + O → Fe₂O₃.
⇒ n_FeO = 2 × ⁸⁴,386 – 84,29) ÷ 16 = 0,012 mol ⇄ n_FeSO4 = 0,012 mol.
Lại có m_X = 15,6 + 200 – 0,01 × 44 – 0,02 × 30 = 214,56 gam
⇒ C%_FeSO4 trong X = 0,012 × 152 ÷ 214,56 × 100% ≈ 0,85%.