Cho hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe(NO3)2, Al, Al2O3 (trong đó O chiếm 32,8% khối lượng X) tác dụng hoàn toàn với hỗn hơp dung dịch gồm 2,5 mol HCl và KNO3 thu dung dịch Y chỉ chứa các muối clorua và 2,464 lít hỗn hợp khí NO2 và H2 có tỉ khối so với He là 6,5. Cô cạn hoàn toàn dung dịch Y thu được 120,49 gam muối khan. Mặt khác, dung dịch Y tác dụng hoàn toàn với 2000 ml dung dịch KOH 1,2M vừa đủ và thu được kết tủa lớn nhất Z. Lọc kết tủa Z, đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu 40,68 gam chất rắn. Tính % khối lượng Fe3O4 trong hỗn hợp X?
A. 87% B. 75,4% C. 69,6% D. 58%
Câu trả lời tốt nhất
Y + KOH (2,4 mol) —> Dung dịch chứa Cl- (2,5) và K+ (2,5)
Bảo toàn K —> nKNO3 = 2,5 – 2,4 = 0,1
Khí gồm NO2 (0,06) và H2 (0,05)
Đặt nO(X) = u và nH2O = v
Bảo toàn O: u + 0,1.3 = 0,06.2 + v
Bảo toàn khối lượng:
16u/32,8% + 2,5.36,5 + 0,1.101 = 120,49 + 0,11.6,5.4 + 18v
—> u = 0,82 và v = 1
Bảo toàn H —> nNH4+ = 0,1
Bảo toàn N —> nFe(NO3)2 = 0,03
Trong dung dịch Y có Fe2+, Fe3+ (tổng x mol), Al3+ (y), K+ (0,1), NH4+ (0,1) và Cl- (2,5)
m muối = 56x + 27y + 0,1.39 + 0,1.18 + 2,5.35.5 = 120,49
m rắn = 160x/2 + 102y/2 = 40,68
—> x = 0,33 và y = 0,28
Bảo toàn Fe —> nFe3O4 = 0,1
mX = 16u/32,8% = 40
—> %Fe3O4 = 58%