Cho 42,24 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, FeCO3 và Fe(OH)2 vào dung dịch HCl loãng dư, thu được a mol khí CO2 và dung dịch có chứa 45,72 gam FeCl2. Mặt khác hòa tan hết 42,24 gam X trên trong dung dịch chứa Fe(NO3)3 và 1,6 mol HCl, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y. Dung dịch Y hòa tan tối đa 17,36 gam bột Fe, thấy thoát ra hỗn hợp khí. Nếu cho 800 ml dung dịch NaOH 2M vào Y, thu được 51,36 gam hiđroxit sắt (III) duy nhất. Biết rằng khí NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3- trong cả quá trình. Giá trị của a là
A. 0,12 B. 0,18 C. 0,16 D. 0,10
Câu trả lời tốt nhất
nNaOH = 1,6 & nFe(OH)3 = 0,48
Vì nNaOH = 3nFe(OH)3 + nH+ dư —> nH+ dư = 0,16
Dung dịch Y chứa Fe3+ (x mol), NO3- (y mol), H+ (0,16 mol), Cl- (1,6 mol)
Bảo toàn điện tích: 3x + 0,16 = y + 1,6 (1)
Khi thêm 0,31 mol Fe vào Y thấy thoát hỗn hợp khí NO và H2 —> NO3- hết.
Vậy nNO = y
Vì nH+ = 4nNO + 2nH2 —> nH2 = 0,08 – 2y
Bảo toàn electron: 0,31.2 = 3y + 2(0,08 – 2y) + x (2)
(1)(2) —> x = 0,49 và y = 0,03
Đặt a, b, c là số mol FeCO3, Fe3O4, Fe(OH)2 trong X
—> mX = 116a + 232b + 90c = 42,24 (3)
nX = a + b + c = nFeCl2 = 0,36 (4)
Bảo toàn Fe —> nFe(NO3)3 = 0,49 – (a + 3b + c)
Bảo toàn N —> nNO = 3[0,49 – (a + 3b + c)] – 0,03 = 1,44 – 3a – 9b – 3c
Bảo toàn electron: a + b + c = 3(1,44 – 3a – 9b – 3c) (5)
Giải hệ (3)(4)(5):
a = 0,16
b = 0,04
c = 0,16