Hòa tan hết 5,2 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng dung dịch HCl (dùng dư 25% so với lượng cần thiết), thu được dung dịch Y. Cho dung dịch chứa 0,24 mol AgNO3 (dư) vào Y, tạo thành 30,86 gam kết tủa và dung dịch Z. Cho 5,2 gam bột Zn vào Z, thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các quá trình. Giá trị của m là
A. 4,12 B. 2,16 C. 2,72 D. 3,84
Câu trả lời tốt nhất
Quy đổi X thành FeO (a mol) và Fe2O3 (b mol)
mX = 72a + 160b = 5,2 (1)
Dung dịch Y chứa FeCl2 (a mol) và FeCl3 (2b mol)
—> nHCl phản ứng = 2a + 6b
—> nHCl dư = 25%(2a + 6b) = 0,5a + 1,5b
nNO = nH+ dư/4 = 0,125a + 0,375b
Bảo toàn electron:
nFe2+ = 3nNO + nAg
—> nAg = 0,625a – 1,125b
Kết tủa gồm AgCl (2,5a + 7,5b) và Ag (0,625a – 1,125b)
—> m↓ = 143,5(2,5a + 7,5b) + 108(0,625a – 1,125b) = 30,86 (2)
(1)(2) —> a = 0,05 và b = 0,01
Dung dịch Z chứa:
Fe(NO3)3 (a + 2b = 0,07 mol)
AgNO3 dư (0,24 – nAgCl – nAg = 0,02 mol)
Thêm vào Z 0,08 mol Zn —> Dung dịch Z’ chứa Zn(NO3)2: 0,08 mol
Bảo toàn N —> Z’ còn chứa Fe(NO3)2: 0,035 mol
Vậy chất rắn gồm Ag (0,02 mol) và Fe (0,07 – 0,035 = 0,035 mol)
—> m rắn = 4,12 gam