Câu hỏi
Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 và FeCO3 trong bình kín (không có không khí). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Y và khí Z có tỉ khối so với H2 là 22,5 (giả sử khí NO2 sinh ra không tham gia phản ứng nào khác). Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch gồm 0,01 mol KNO3 và 0,15 mol H2SO4 (loãng), thu được dung dịch chỉ chứa 21,23 gam muối trung hoà của kim loại và hỗn hợp hai khí có tỉ khối so với H2 là 8 (trong đó có một khí hoá nâu trong không khí). Giá trị của m là
- A 13,76
- B 19,16
- C 13,92
- D 11,32
Lời giải chi tiết:
Chất rắn Y + NO3- + H+ sinh ra khí NO => có chứa Fe2+
=> khí Z chỉ gồm CO2 và NO2 (vì O2 phản ứng hết để tạo oxit)
MZ = 45 => nCO2 = nNO2 (dùng đường chéo)
Chất rắn Y chỉ gồm Fe và O. Hòa tan hết Y bằng KNO3 và H2SO4:
2 khí thu được là NO và H2, áp dụng đường chéo => nNO = nH2 = nKNO3 = 0,01 mol
BTNT “H” tính được nH2O = nH2SO4 – nH2 = 0,14 mol
Sơ đồ phản ứng:
\(\left\{ \begin{array}{l}
Fe\\
O
\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}
KN{O_3}:0,01\\
{H_2}S{O_4}:0,15
\end{array} \right. \to 21,23(g)\,muoi\left\{ \begin{array}{l}
F{e^{2 + }}\\
F{e^{3 + }}\\
{K^ + }:0,01\\
S{O_4}^{2 - }:0,15
\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}
NO:0,01\\
{H_2}:0,01
\end{array} \right. + {H_2}O:0,14\)
Ta thấy: m muối = mFe + mK + mSO4 => mFe = 21,23 – 0,01.39 – 0,15.96 = 6,44 gam
=> nFe = 0,115 mol
BTKL: mFe + mO + mKNO3 + mH2SO4 = m muối + mNO + mH2 + mH2O
=> 6,44 + mO + 0,01.101 + 0,15.98 = 21,23 + 0,01.30 + 0,01.2 + 0,14.18
=> mO = 1,92 gam => nO = 0,12 mol
Khi nung ta có thể tóm tắt lại như sau:
\(\left\{ \begin{array}{l}
Fe\\
N{O_3}\\
C{O_3}
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
Fe\\
O\\
N{O_2}\\
C{O_2}
\end{array} \right.\)
Coi như:
NO3 → NO2 + O
CO3 → CO2 + O
=> nO = n(NO2 + CO2) = 0,12 mol => nCO2 = nNO2 = 0,06
X gồm: Fe (0,115 mol); NO3 (0,06 mol); CO3 (0,06 mol)
=> m = 0,115.56 + 0,06.62 + 0,06.60 = 13,76 gam
Đáp án A