Để 26,88 gam phôi sắt ngoài không khí 1 thời gian thu được hỗn hợp rắn X gồm Fe và các oxit sắt. Hòa tan hết X trong 288 gam dung dịch HNO3 31,5% thu được dung dịch Y chứa các muối và hỗn hợp khí Z gồm 2 khí, trong đó oxi chiếm 61,11% về khối lượng. Cô cạn dung dịch Y, sau đó nung đến khối lượng không đổi thấy khối lượng chất rắn giảm 67,84 gam. Nồng độ Fe(NO3)3 có trong dung dịch Y là?
A. 26,72% B. 25,05% C. 24,47% D. 28,16%
Câu trả lời tốt nhất
Trong Y đặt a, b là số mol Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3
—> nFe = a + b = 0,48
m giảm = mNO2 + mO2 = 46(2a + 3b) + 32(a/4 + 3b/4) = 67,84
—> a = 0,16 và b = 0,32
nHNO3 ban đầu = 1,44
Bảo toàn N —> nN trong Z = 1,44 – 2a – 3b = 0,16
%O = 61,11% —> %N = 38,89%
—> mZ = 0,16.14/38,89% = 5,76
—> nO trong Z = 5,76.61,11%/16 = 0,22
Quy đổi X thành Fe (0,48) và O (x). Bảo toàn electron:
2nFe2+ + 3nFe3+ + 2nO(Z) = 2nO(X) + 5nN(Z)
—> 0,16.2 + 0,32.3 + 0,22.2 = 2x + 0,16.5
—> x = 0,46
(Hoặc bảo toàn O tính nO trong X)
—> mX = 26,88 + 16x = 34,24
Bảo toàn khối lượng:
mddY = mX + mddHNO3 – mZ = 316,48
—> C%Fe(NO3)3 = 0,32.242/316,48 = 24,47%