Cho 41,68 gam hỗn hợp F gồm Fe3O4 và kim loại M vào dung dịch HNO3 50,4% đun nóng, khuấy đều hỗn hợp để phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được 4,032 lít NO2 (đktc), dung dịch G và 17,28 gam kim loại M. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch G thu được kết tủa K. Nung K trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 24,72 gam chất rắn R. Biết M có hóa trị không đổi trong các phản ứng trên, khí NO2 là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Khối lượng dung dịch HNO3 50,4% tối thiểu để hòa tan hoàn toàn 41,68 gam hỗn hợp F là
A. 112,5. B. 95,0. C. 125,0. D. 85,0.
Câu trả lời tốt nhất
mF phản ứng = 41,68 – 17,28 = 24,4
Để oxi hóa 24,4 gam F lên số oxi hóa cao nhất cần:
nO = (24,72 – 24,4)/16 = 0,02
Để oxi hóa 24,4 gam F tạo ra các muối trong G cần:
ne = nNO2 = 0,18
Do ne > 2nO nên M không tác dụng được với Fe3+ và khi nhiệt phân nitrat của M đã tạo kim loại.
Quá trình chuyển hóa F:
(Fe3O4, M) —> (Fe(NO3)3, M(NO3)n) —> (Fe2O3, M)
—> nFe3O4 = 2nO = 0,04
—> mM phản ứng = 24,4 – 0,04.232 = 15,12
nNO2 do M tạo ra = 0,18 – 0,04 = 0,14
Bảo toàn electron: 15,12n/M = 0,14
—> M = 108n
—> n = 1, M = 108: M là Ag
Vậy F gồm Fe3O4 (0,04) và Ag (0,3)
Hòa tan hết F sẽ tạo ra nNO2 = 0,04 + 0,3 = 0,34
—> nHNO3 = 2nNO2 + 2nO = 1
—> mddHNO3 = 125 gam