Cho 36,44 gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 1,5 mol HCl và 0,12 mol HNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y không chứa ion NH4+ và 0,16 mol hỗn hợp khí Z gồm NO và N2O có tỉ khối so với H2 bằng 16,75. Cho dung dịch AgNO3 đến dư vào Y, thấy thoát ra 0,045 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất) đồng thời thu được 220,11 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là
A. 46,5% B. 34,65%
C. 37,2% D. 30,74%
Câu trả lời tốt nhất
Z gồm NO (0,12) và N2O (0,04)
Y + AgNO3 —> NO nên Y chứa Fe2+, H+ dư và không chứa NO3-.
Bảo toàn N —> nFe(NO3)2 = 0,04
Đặt a, b, c là số mol Mg, Fe, Fe3O4 trong X.
mX = 24a + 56b + 232c + 0,04.180 = 36,44 (1)
nH+ dư = 4nNO = 0,18
nH+ phản ứng = 1,5 + 0,12 – 0,18 = 2.4c + 0,12.4 + 0,04.10 (2)
Phần kết tủa có nAgCl = 1,5 —> nAg = 0,045
Bảo toàn electron: nFe2+ = nAg + 3nNO = 0,18
Dung dịch Y chứa Mg2+ (a), Fe2+ (0,18), Fe3+ (b + 3c – 0,14 ⇐ Bảo toàn Fe), Cl- (1,5) và H+ dư (0,18)
Bảo toàn điện tích cho Y:
2a + 0,18.2 + 3(b + 3c – 0,14) + 0,18 = 1,5 (3)
(1)(2)(3) —> a = 0,075; b = 0,2; c = 0,07
—> %Fe = 30,74%