Hỗn hợp X gồm Fe2O3 và một oxit của kim loại M (có hóa trị không đổi). Dẫn khí CO đi qua ống sứ nung nóng đựng 28,10 gam X, thu được 1,344 lít khí CO2 (đktc) và chất rắn Y gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 và oxit của M. Hòa tan hoàn toàn Y trong cốc đựng 300 ml dung dịch H2SO4 1M (vừa đủ) thấy có 0,448 lít khí H2 (đktc) thoát ra. Thêm tiếp dung dịch NaOH dư vào cốc, lọc kết tủa, làm khô trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 40,42 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của oxit sắt trong X gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 35%. B. 75%. C. 45%. D. 65%
Câu trả lời tốt nhất
nH2SO4 = 0,3 & nH2 = 0,02 —> nH2O = 0,28 —> nO = 0,28
nCO2 = 0,06 —> nO bị CO lấy = 0,06
—> m kim loại = mX – mO = 22,66
Nếu M(OH)n không tan trong NaOH dư thì:
nOH = (40,42 – 22,66)/17 = 1,045
—> nOH tạo ra từ NaOH = 1,045 – 0,06.2 = 0,925
—> nNa+ = 0,925, nhưng nSO42- = 0,3: Vô lý
Nếu M(OH)n là hidroxit lưỡng tính, đã tan trở lại hết.
—> nFe(OH)3 = 40,42/107 —> mFe2O3 = 30,22 > 28,1: Vô lý
Vậy M2On tạo kết tủa M2(SO4)n với H2SO4.
Ban đầu đặt a, b là số mol Fe2O3 và M2On
—> mX = 160a + (2M + 16n)b = 28,1
và nO = 3a + nb = 0,28 + 0,06
m↓ = 107.2a + (2M + 96n)b = 40,42
Giải hệ được:
a = 0,08
Mb = 137/20
nb = 0,1
—> M = 68,5n —> n = 2 và M = 137: Ba
%Fe2O3 = 0,08.160/28,1 = 45,55%