Hỗn hợp A gồm m gam FexOy, MgO, CuO, Al. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp A trong khí trơ đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được hỗn hợp rắn B, chia B thành 2 phần bằng nhau:
– Phần 1: Cho tác dụng với 0,41 mol NaOH (lượng vừa đủ), sau phản ứng thấy có 0,015 mol khí H2 thoát ra.
– Phần 2: Đem hòa tan trong dung dịch HCl (dư 10% so với lượng cần thiết) thì thu được dung dịch X, 640m/5227 gam rắn Y và có khí H2 thoát ra. Cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO3 (lượng vừa đủ) thì thu được 321,4175 gam kết tủa, dung dịch Z và có khí NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Cho dung dịch NaOH từ từ đến dư vào Z thì thu được kết tủa có khối lượng 35 gam. Phần trăm số mol của FexOy trong A là
A. 13,16%. B. 19,74%. C. 26,31%. D. 9,87%.
Câu trả lời tốt nhất
nAl ban đầu = nNaOH = 0,41
nH2 = 0,015 —> nAl dư = 0,01 —> nAl phản ứng = 0,4 —> nO = 0,6
Quy đổi phần 2 thành Al (0,41), O (0,6), Fe (a), Cu (b), MgO (c)
mCu = 64b = 640.2(56a + 64b + 40c + 0,41.27 + 0,6.16)/5227 (1)
—> nHCl phản ứng = 2nFe + 2nMgO + 3nAl = 2a + 2c + 1,23
—> nHCl dư = 0,2a + 0,2c + 0,123
Bảo toàn Cl —> nAgCl = 2,2a + 2,2c + 1,353
nNO = nH+ dư / 4 = 0,05a + 0,05c + 0,03075
Bảo toàn electron: nFe2+ = 3nNO + nAg
—> nAg = 0,85a – 0,15c – 0,09225
m↓ = 143,5(2,2a + 2,2c + 1,353) + 108(0,85a – 0,15c – 0,09225) = 321,4175 (2)
Z + NaOH dư —> m↓ = 107a + 58c = 35 (3)
(1)(2)(3) —> a = 0,3; b = 0,2; c = 0,05
nFe : nO = 3 : 4 —> Fe3O4 (0,1 mol)
—> %nFe3O4 = 13,16%