Hòa tan hết 32,79 gam hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2, AlCl3, Fe3O4, Al vào dung dịch chứa 1,5 mol HCl và KNO3, thu được dung dịch Y và 2,016 lít khí NO duy nhất ở đktc. Thêm 4,8 gam bột Mg vào Y thu được dung dịch Z chỉ chứa 90,1 gam muối và hỗn hợp khí E gồm NO và H2 có tỉ lệ mol 1: 2. Cho từ từ dung dịch AgNO3 2 M vào Z, kết thúc phản ứng thấy dùng hết 960 ml. Mặt khác dung dịch Y phản ứng tối đa với dung dịch chứa 1,9 mol NaOH, thu được 21,4 gam kết tủa. Phần trăm về số mol Fe3O4 trong X gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 8% B. 3% C. 20% D. 18%
Y + Mg —> NO nên Y chứa H+, NO3- dư —> Y không có Fe2+.
nFe3+ trong Y = nFe(OH)3 = 0,2
Trong X đặt a, b, c, d là số mol Fe(NO3)2, AlCl3, Fe3O4, Al.
mX = 180a + 133,5b + 232c + 27d = 32,79 (1)
Bảo toàn Fe —> a + 3c = 0,2 (2)
Y + NaOH —> Dung dịch chứa AlO2- (b + d), Cl- (3b + 1,5), Na+ (1,9), bảo toàn điện tích —> nK+ = 0,4 – 4b – d
nAgNO3 = 1,92; nAgCl = 3b + 1,5 —> nAg = 0,42 – 3b
Z chứa Mg2+ (0,2), Fe2+ (0,42 – 3b), Fe3+ (3b – 0,22), Al3+ (b + d), K+ (0,4 – 4b – d), Cl- (3b + 1,5), bảo toàn điện tích —> nNH4+ = 7b – 2d + 0,52
m muối = 4,8 + 0,2.56 + 27(b + d) + 39(0,4 – 4b – d) + 35,5(3b + 1,5) + 18(7b – 2d + 0,52) = 90,1 (3)
Bảo toàn N —> nNO = 2a – 11b + d – 0,21
—> nH2 = 2nNO = 4a – 22b + 2d – 0,42
nH+ = 1,5 = 4(2a – 11b + d – 0,21 + 0,09) + 10(7b – 2d + 0,52) + 2(4a – 22b + 2d – 0,42) + 2.4c (4)
(1)(2)(3)(4) —> a =