Hỗn hợp A gồm 112,2 gam Fe3O4, Cu và Zn. Cho A tan hết trong dung dịch H2SO4 loãng thì thấy có 1,7 mol axit phản ứng và có 2,24 lít khí (đktc) bay ra. Sục NH3 dư vào dung dịch sau phản ứng thu được 114,8 gam kết tủa. Mặt khác cho 112,2 gam A tác dụng hoàn toàn với 1,2 lít dung dịch hỗn hợp HCl và NaNO3 (d = 1,2 gam/ml). Sau khi các phản ứng xảy ra ta thu được dung dịch B, hỗn hợp khí C có 0,12 mol H2. Biết rằng số mol HCl và NaNO3 phản ứng lần lượt là 4,48 mol và 0,26 mol. % khối lượng của FeCl3 trong B gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 12% B. 14% C. 16% D. 18%
nH2SO4 = 1,7 và nH2 = 0,1 —> nH2O = 1,6
—> nFe3O4 = 0,4
Kết tủa gồm Fe(OH)3 (u mol) và Fe(OH)2 (v mol)
Bảo toàn Fe —> u + v = 0,4.3
m↓ = 107u + 90v = 114,8
—> u = 0,4 và v = 0,8
Quy đổi A thành Fe (1,2), O (1,6), Cu (a) và Zn (b)
—> mA = 64a + 65b + 0,4.232 = 112,2
Bảo toàn electron —> 2a + 2b + 0,4.3 + 0,8.2 = 1,6.2 + 0,1.2
—> a = 0,1 và b = 0,2
Dung dịch B chứa Fe3+ (x), Fe2+ (y), NH4+ (z), Zn2+ (0,2), Cu2+ (0,1), Na+ (0,26) và Cl- (4,48)
Bảo toàn Fe —> x + y = 1,2 (1)
Bảo toàn điện tích —> 3x + 2y + z + 0,2.2 + 0,1.2 + 0,26 = 4,48 (2)
Bảo toàn N —> nN(C) = 0,26 – z
Bảo toàn H —> nHCl = 4nNH4+ + 2nH2 + 2nH2O
—> nH2O = 2,12 – 2z
Bảo toàn O:
1,6 + 0,26.3 = nO(C) + 2,12 – 2z
—> nO(C) = 0,26 + 2z
Không đủ phương trình để giải. Nếu chỉ có Fe3+ thì tính được.