Hòa tan hoàn toàn 16,04 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và FeCO3 trong dung dịch chứa 0,9 mol HNO3, thu được dung dịch Y và hỗn hợp Z gồm CO2 và NO (biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5). Cho từ từ 360 ml dung dịch NaOH 2M vào Y, thu được dung dịch T và 21,4 gam một kết tủa duy nhất. Cô cạn T rồi nung đến khối lượng không đổi thu được 51,28 gam rắn khan. Phần trăm về khối lượng của Fe đơn chất trong hỗn hợp X là:
A. 41,89% B. 34,91% C. 31,42% D. 38,40%
Câu trả lời tốt nhất
nNaOH = 0,72
nNaNO2 max = 0,72 —> mNaNO2 = 0,72.69 = 49,68 < 51,28 —> Có Fe2O3 trong chất rắn.
nFe2O3 = (51,28 – 49,68)/160 = 0,01
Nếu không có H+ dư thì nNaOH = 0,72 —> nFe(OH)2 = 0,36 hoặc nFe(OH)3 = 0,24, đều khác 21,4 gam kết tủa —> Vô lí, phải có H+ dư.
nFe(OH)3 = 0,2, bảo toàn Fe —> nFe3+ = 0,22
nNaOH = nH+ + 3nFe(OH)3 —> nH+ dư = 0,12
T chứa KNO3 (0,72) và Fe(NO3)3 (0,02)
Bảo toàn N —> nNO = 0,12
nH+ phản ứng = 0,9 – 0,12 = 4nNO + 2nO
—> nO = 0,15
Quy đổi X thành Fe (0,22), O (0,15) và CO2
mX = 16,04 —> nCO2 = 0,03
—> nFeCO3 = 0,03
Bảo toàn O —> nFe3O4 = 0,03
Bảo toàn Fe —> nFe = 0,1 —> %Fe = 34,91%