Hòa tan hoàn toàn 17,72 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeCO3, FeS2 và Fe3O4 trong dung dịch HNO3, sau khi kết thúc phản ứng, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối sunfat của kim loại và 16,8 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm ba khí màu nâu nhạt, để ngoài không khí màu nâu nhạt đậm dần. Tỉ khối của Z so với He là 142/15. Trong điều kiện không có oxi, dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa 16,0 gam NaOH, lọc lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 14,4 gam rắn khan. Phần trăm khối lượng của Fe đơn chất trong X là
A. 9,48%. B. 12,64%. C. 18,96%. D. 15,80%
Câu trả lời tốt nhất
Y chứa Fe2+ (u) và Fe3+ (v)
nNaOH = 2u + 3v = 0,4
m rắn = 160(u + v)/2 = 14,4
—> u = 0,14 và v = 0,04
Bảo toàn điện tích —> nSO42- = 0,2
—> m muối = 29,28
Bảo toàn S —> nFeS2 = 0,1
Đặt a, b, c là số mol Fe, Fe3O4, FeCO3
mX = 56a + 232b + 116c + 0,1.120 = 17,72 (1)
Bảo toàn Fe —> a + 3b + c + 0,1 = u + v (2)
Khí gồm CO2 (c mol) và NO, NO2 (tổng 0,75 – c mol)
Bảo toàn N —> nHNO3 = 0,75 – c
Bảo toàn H —> nH2O = 0,375 – 0,5c
Bảo toàn khối lượng:
17,72 + 63(0,75 – c) = 29,28 + 0,75.4.142/15 + 18(0,375 – 0,5c) (3)
(1)(2)(3) —> a = 0,04; b = c = 0,01
—> %Fe = 12,64%