Hòa tan hoàn toàn 8,98 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Fe3O4 vào 100ml dung dịch chứa HNO3 2M và H2SO4 1,5M, sau phản ứng thu được hỗn hợp khí Y chứa N2, N2O, NO, NO2 (trong đó số mol NO2 bằng số mol N2, tỉ khối của Y so với H2 là 17,06) và dung dịch Z không chứa muối NH4NO3. Cho từ từ dung dịch KOH 2,5M vào dung dịch Z đến khi khối lượng kết tủa đạt giá trị lớn nhất là 14,37 gam thì thấy hết 178ml dung dịch KOH.
1. Tính khối lượng hỗn hợp khí Y
2. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong X.
Câu trả lời tốt nhất
Trong dung dịch axit: nNO3- = 0,2, nSO42- = 0,15 và nH+ = 0,5
Thêm KOH vào Z thu được dung dịch chứa SO42- (0,15), K+ (0,445) —> NO3- (0,145)
Phần khí Y có nNO2 = nN2 —> Gộp 2 khí này thành N3O2 —> Lại tách thành NO và N2O
Vậy coi như Y chỉ có NO (a) và N2O (b)
Bảo toàn N —> a + 2b = 0,2 – 0,145
MY = (30a + 44b)/(a + b) = 34,12
—> a = 0,03 và b = 0,0125
—> mY = 1,45 gam
Giả sử Z không chứa H+ dư. Khi đó:
nH+ = 4nNO + 10nN2O + 2nO —> nO = 0,1275
—> m kim loại = mX – mO = 6,94
—> m↓ = 6,94 + 0,445.17 = 14,505 # 14,37: Vô lý —> Z chứa H+ dư —> Z chứa Al3+, Fe3+.
Đặt x, y, z là số mol Al, Fe, Fe3O4:
mX = 27x + 56y + 232z = 8,98
ne = 3x + 3y + z = 3nNO + 8nN2O
m↓ = 78x + 107y + 107.3z = 14,37
Giải hệ:
x = 1/30
y = 0,02
z = 0,03