Câu hỏi
Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 tan hết trong 320 ml dung dịch KHSO4 1M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa 59,04 gam muối trung hòa và 0,896 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Cho dung dịch NaOH dư vào Y thì có 0,44 mol NaOH phản ứng. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe(NO3)2 trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
- A 18.
- B 73.
- C 20.
- D 63.
Phương pháp giải:
\(X\left\{ \matrix{
Fe \hfill \cr
F{e_3}{O_4} \hfill \cr
Fe{(N{O_3})_2} \hfill \cr} \right.\buildrel {KHS{O_4}:0,32\,mol} \over
\longrightarrow 0,04\,mol\,NO + Y\left\{ \matrix{
F{e^{2 + }}:\,x\,mol \hfill \cr
F{e^{3 + }}:\,y\,mol \hfill \cr
{K^ + }:\,0,32\,mol \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:0,32\,mol \hfill \cr
N{O_3}^ - :0,12\,mol \hfill \cr} \right.\buildrel { + 0,44\,mol\,NaOH} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
{K_2}S{O_4}:0,16 \hfill \cr
N{a_2}S{O_4}:0,16 \hfill \cr
NaN{O_3}:0,44 - 2.0,16 = 0,12 \hfill \cr} \right.\)
Bảo toàn nguyên tố Na: => nNaNO3 = ? (mol)
Bảo toàn nguyên tố N: nFe(NO3)2 = ? (mol)
Vì dung dịch Y chỉ chứa muối trung hòa nên HSO4- pư hết
BTNT “H”: nH2O = 0,5. nHSO4- = ? (mol)
Bảo toàn khối lượng : mX + mKHSO4 = mmuối + mNO + mH2O => mX = ? Từ đó tính được %Fe(NO3)2
Lời giải chi tiết:
\(X\left\{ \matrix{
Fe \hfill \cr
F{e_3}{O_4} \hfill \cr
Fe{(N{O_3})_2} \hfill \cr} \right.\buildrel {KHS{O_4}:0,32\,mol} \over
\longrightarrow 0,04\,mol\,NO + Y\left\{ \matrix{
F{e^{2 + }}:\,x\,mol \hfill \cr
F{e^{3 + }}:\,y\,mol \hfill \cr
{K^ + }:\,0,32\,mol \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:0,32\,mol \hfill \cr
N{O_3}^ - :0,12\,mol \hfill \cr} \right.\buildrel { + 0,44\,mol\,NaOH} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
{K_2}S{O_4}:0,16 \hfill \cr
N{a_2}S{O_4}:0,16 \hfill \cr
NaN{O_3}:0,44 - 2.0,16 = 0,12 \hfill \cr} \right.\)
Bảo toàn nguyên tố Na: => nNaNO3 = 0,44 – 2.0,16 = 0,12 (mol)
Bảo toàn nguyên tố N: nFe(NO3)2 = (0,04 + 0,12)/2 = 0,08 (mol)
Vì dung dịch Y chỉ chứa muối trung hòa nên HSO4- pư hết
Có: nH2O = 0,5. nHSO4- = 0,16 (mol)
Bảo toàn khối lượng : mX + mKHSO4 = mmuối + mNO + mH2O
=> mX = 59,04 + 0,04.30 + 0,16.18 – 0,32.136 = 19 gam
\(\% Fe{(N{O_3})_2} = {{0,08.180} \over {19,6}}.100\% = 73,47\% \) gần nhất với 73%
Đáp án B