Cho 12,59 gam hỗn hợp E gồm Fe2O3, FeS2, Fe và Al (Al và Fe2O3 có số mol bằng nhau) tác dụng với dung dịch HNO3, kết thúc phản ứng thu được dung dịch X chỉ chứa các muối và hỗn hợp Y chỉ chứa hai khí NO, H2. Cô cạn dung dịch X thu được 22,53 gam muối khan Z. Mặt khác, dung dịch X tác dụng tối đa với 200 ml dung dịch NaOH 1,65M, thu được kết tủa T. Nung T ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 9,6 gam một chất rắn duy nhất. Phần trăm khối lượng Fe2(SO4)3 trong Z có giá trị gần nhất với
A. 27%. B. 71%. C. 53%. D. 36%.
Câu trả lời tốt nhất
Cách 1:
Nung T —> nFe2O3 = 0,06
Quy đổi E thành Fe (0,12), Al (x), S (y) và O (3x)
mE = 27x + 32y + 16.3x + 0,12.56 = 12,59
X + NaOH —> Na+ (0,33), SO42- (y), AlO2- (x)
—> x + 2y = 0,33
—> x = 0,01 và y = 0,16
Z gồm Fe2+ (u), Fe3+ (v), Al3+ (0,01), SO42- (0,16) và NH4+
Bảo toàn Fe —> u + v = 0,12
m muối = 22,53 —> nNH4+ = 0,01
Bảo toàn điện tích cho Z:
2u + 3v + 0,01.3 + 0,01.1 = 2.2.0,08
—> u = 0,08 và v = 0,04
—> %Fe2(SO4)2 = 0,02.400/22,53 = 35,51%
Cách 2:
Trong E đặt Fe2O3 (a), FeS2 (b), Fe (c) và Al (a)
mE = 160a + 120b + 56c + 27a = 12,59 (1)
Z gồm Fe2+, Fe3+, Al3+, NH4+ (d) và SO42- (2b).
mZ = 56(2a + b + c) + 27a + 96.2b + 18d = 22,53 (2)
T gồm Fe(OH)2, Fe(OH)3. Nung T ngoài không khí thu được Fe2O3:
nFe2O3 = (2a + b + c)2 = 0,06 (3)
nNa+ = 2nSO42- + nAlO2-
—> 0,33 = 2.2b + a (4)
(1)(2)(3)(4) —> a = 0,01; b = 0,08; c = 0,02; d = 0,01
Đặt nFe2+ = u và nFe3+ = v
Bảo toàn Fe —> u + v = 0,06.2
Bảo toàn điện tích cho Z:
2u + 3v + 0,01.3 + 0,01.1 = 2.2.0,08
—> u = 0,08 và v = 0,04
—> %Fe2(SO4)2 = 0,02.400/22,53 = 35,51%