Hòa tan hết 24,7 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, Fe(NO3)3 và Fe(NO3)2 trong dung dịch H2SO4 loãng, thu được dung dịch Y và khí NO. Dung dịch Y hòa tan tối đa 11,76 gam bột Fe, thấy thoát ra hỗn hợp khí gồm 0,05 mol NO và 0,02 mol H2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và khí NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong cả quá trình. Phần trăm khối lượng của Fe3O4 trong hỗn hợp X là
A. 18,8%. B. 23,5%. C. 37,6%. D. 28,2%.
Câu trả lời tốt nhất
nFe = 0,21
Bảo toàn electron: 0,21.2 = 3nNO + 2nH2 + nFe3+
—> nFe3+ = 0,23
nH+ dư = 4nNO + 2nH2 = 0,24
Dung dịch Y chứa Fe3+ (0,23), H+ dư (0,24), NO3- (0,05). Bảo toàn điện tích —> nSO42- = 0,44
Trong lần đầu, đặt nNO = x. Đặt nO trong Fe3O4 = y
nH+ pư = 0,44.2 – 0,24 = 4x + 2y
Bảo toàn N —> nNO3-(X) = x + 0,05
—> mX = 0,23.56 + 62(x + 0,05) + 16y = 24,7
—> x = 0,12 và y = 0,08
—> nFe3O4 = y/4 = 0,02
—> %Fe3O4 = 18,79%