Hòa tan hoàn toàn 0,4 mol hỗn hợp X gồm Fe, Cu và Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,96 mol HNO3 thu được dung dịch Y. Cho bột Cu đến dư vào Y, thấy khối lượng Cu phản ứng là 2,56 gam. Nếu cô cạn Y, sau đó lấy hỗn hợp muối khan đem nung đến khối lượng không đổi, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với He là 164/15. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn và khí NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Phần trăm khối lượng của Fe đơn chất trong hỗn hợp X là:
A. 33,65% B. 30,29% C. 40,00% D. 36,36%
Câu trả lời tốt nhất
Z chứa NO2 (88z) và O2 (17z).
Dễ thấy nNO2 > 4nO2 nên một phần O2 đã oxi hóa Fe2+ lên Fe3+
—> Y chứa Fe2+ —> HNO3 hết.
nCu = 0,04 —> nFe3+ = 0,08
nO2 đã oxi hóa Fe2+ = nNO2/4 – nO2 = 5z
—> nFe2+ = 20z
Vậy Y chứa Fe3+ (0,08), Fe2+ (20z), Cu2+ (0,4 – 0,08 – 20z) và NO3- (88z)
Bảo toàn điện tích —> z = 0,01
—> Y chứa Fe3+ (0,08), Fe2+ (0,2), Cu2+ (0,12) và NO3- (0,88)
nNO = nH+/4 = 0,24
Bảo toàn N —> nFe(NO3)2 = 0,08
Bảo toàn Fe —> nFe = 0,2
—> %Fe = 33,65%