Câu hỏi
Hòa tan hết 12,8 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 trong dung dịch chứa 1,2 mol HNO3 (đặc, nóng, dư), thu được V lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất N+5, đktc) và dung dịch Y. Cho 650 ml dung dịch NaOH 1M vào Y, thu được 16,05 gam kết tủa. Giá trị của V là:
- A 6,72.
- B 8,96.
- C 11,2.
- D 4,48.
Phương pháp giải:
\(quy\,doi\,X\left\{ \begin{array}{l}Fe:a\,(mol)\\O:b\,(mol)\end{array} \right. + 1,2\,mol\,HN{O_3} \to \left\{ \begin{array}{l}\left. {dd\,Y\left\{ \begin{array}{l}Fe{(N{O_3})_3}\\HN{O_{3\,}}du\end{array} \right.} \right\} + NaOH:0,65\,mol \to Fe{(OH)_3}:\frac{{16,05}}{{107}} = 0,15\,(mol)\\N{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right.\)
Xét dd Y + NaOH
mX = mFe + mO → (I)
BT e ta có: 3nFe = 3nNO2 + 2nO → (II)
BTNT “N”: nHNO3 pư = 3nFe(NO3)3 + nNO2 → (III)
Giải hệ (I),(II), (III) ta được a,b, c = ?
Lời giải chi tiết:
\(quy\,doi\,X\left\{ \begin{array}{l}Fe:a\,(mol)\\O:b\,(mol)\end{array} \right. + 1,2\,mol\,HN{O_3} \to \left\{ \begin{array}{l}\left. {dd\,Y\left\{ \begin{array}{l}Fe{(N{O_3})_3}\\HN{O_{3\,}}du\end{array} \right.} \right\} + NaOH:0,65\,mol \to Fe{(OH)_3}:\frac{{16,05}}{{107}} = 0,15\,(mol)\\N{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right.\)
Xét dd Y + NaOH
nNaOH = nHNO3dư + 3nFe(OH)3 → nHNO3 dư = 0,65 – 3.0,15 = 0,2 (mol)
→ nHNO3 pư = 1,2 – 0,2 = 1 (mol)
Quy đổi hh X thành Fe: a (mol) và O: b (mol). Đặt nNO2 = c (mol)
Quá trình nhường e quá trình nhận e
Fe → Fe+3 + 3e N+5 + e → N+4 (NO2)
a → 3a (mol) c ← c (mol)
O0 + 2e → O-2
b → 2b (mol)
mX = mFe + mO → 56a + 16b = 12,8 (I)
BT e ta có: 3nFe = 3nNO2 + 2nO → 3a = c + 2b (II)
BTNT “N”: nHNO3 pư = 3nFe(NO3)3 + nNO2 → 1 = 3a + c (III)
Giải hệ (I), (II) và (III) ta được: a = 0,2 ; b = 0,1 và c = 0,4 (mol)
→ nNO2 = 0,4 (mol) → VNO2(đktc) = 0,4.22,4 = 8,96 (lít)
Đáp án B
Câu hỏi trước
