Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được hỗn hợp X gồm CO2, CO, H2, H2O. Dẫn X đi qua 25,52 gam hỗn hợp Y gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và FeCO3 (trong Y có mFeO : mFe2O3 = 9 : 20), nung nóng thu được chất rắn Z gồm Fe, FeO, Fe3O4, hơi nước và 0,2 mol CO2. Chia Z thành 2 phần bằng nhau:
– Phần 1: Hòa tan hết trong 200 gam dung dịch chứa t (mol) HNO3 thu được 0,1 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch T.
– Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu được dung dịch G chứa hai muối có số mol bang nhau và 0,15 mol khí SO2 duy nhất.
Nồng độ phần trăm của muối Fe(NO3)3 trong T là:
A. 11,74%. B. 4,18%. C. 4,36%. D. 11,23%.
Câu trả lời tốt nhất
mFeO : mFe2O3 —> nFeO : nFe2O3 = (9/72) : (20/160) = 1 : 1 —> Coi như Y chứa Fe3O4 và FeCO3.
Ban đầu đặt nC = x
nFe3O4 = a và nFeCO3 = b
—> nCO2 = x + b = 0,1 (1)
232a + 116b = 12,76 (2)
(Lấy một nửa sổ liệu 0,2 và 25,52 ban đầu để phù hợp với việc chia thành 2 phần bằng nhau)
Chất rắn Z chứa Fe (3a + b) và O (4a + b – 2x). Cho Z tác dụng với H2SO4 đặc nóng thu được:
nFeSO4 = nFe2(SO4)3
—> nFe2+ = (3a + b)/3 và nFe3+ = 2(3a + b)/3
Bảo toàn electron:
2.(3a + b)/3 + 3.2(3a + b)/3 = 2(4a + b – 2x) + 0,15.2 (3)
(1)(2)(3) —> a = 0,04; b = 0,03; x = 0,07
Vậy Z chứa Fe (0,15) và O (0,05).
Z + HNO3 —> Fe2+ (u) và Fe3+ (v)
Bảo toàn Fe —> u + v = 0,15
Bảo toàn electron —> 2u + 3v = 0,05.2 + 0,1.3
—> u = 0,05; v = 0,1
mT = mZ + mddHNO3 – mNO = 206,2
—> C%Fe(NO3)3 = 242v/206,2 = 11,74%