Nung 32 gam hỗn hợp Fe, Cu trong khí oxi thu được 40 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, CuO, Fe, Cu với tỉ lệ số mol CuO : Cu = 5 : 1. Hòa tan hoàn toàn 40 gam hỗn hợp X vào dung dịch HCl (lấy dư 20% so với lượng phản ứng) thu được dung dịch Y và 2,24 lít H2. Cho dung dịch Y vào dung dịch AgNO3 dư, thu được 239,04 gam kết tủa. (Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5). Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là
A. 25,76%. B. 69,67%. C. 76,19%. D. 36,48%.
Câu trả lời tốt nhất
nH2O = nO = (40 – 32)/16 = 0,5; nH2 = 0,1
—> nHCl phản ứng = 2nH2O + 2nH2 = 1,2
nHCl dư = 1,2.20% = 0,24
Bảo toàn Cl —> nAgCl = 1,44
Từ m↓ = mAgCl + mAg —> nAg = 0,3
Ban đầu nFe = a và nCu = b —> 56a + 64b = 32
Bảo toàn electron: 3a + 2b = 2nO + 2nH2 + nAg + 3nNO
Với nNO = nH+ dư/4 = 0,06 —> a = 0,544; b = 0,024
nCuO : nCu = 5 : 1 và nCuO + nCu = nCu ban đầu = 0,024
—> nCuO = 0,02; nCu = 0,004
Bảo toàn O —> nFe3O4 = (0,5 – 0,02)/4 = 0,12
Bảo toàn Fe —> nFe = a – 0,12.3 = 0,184
—> %Fe = 25,76%