Nung hỗn hợp rắn E gồm FeCO3, Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3 trong bình kín chứa không khí (gồm 20% thể tích O2 và 80% thể tích N2) đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một chất rắn duy nhất và hỗn hợp khí F có thành phần thể tích: 56,0% N2; 12,0% O2; 14,0% NO2 và còn lại là CO2 (khí NO2 chỉ được sinh ra từ muối và không tham gia phản ứng nào khác).
a) Viết PTHH của các phản ứng xảy ra và tính thành phần phần trăm khối lượng của Fe(NO3)3 trong hỗn hợp E.
b) Mặt khác, để tác dụng hết với 24,69 gam E cần dùng vừa đủ m gam dung dịch HNO3 5,0%, sau phản ứng thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí (biết khí NO là sản phẩm khử duy nhất, các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Tính giá trị của m và V.
Câu trả lời tốt nhất
Tự chọn nF = 100, gồm N2 (56 mol), O2 (12 mol), NO2 (14 mol) và CO2 (18 mol)
—> nFeCO3 = 18 và nO2 ban đầu = 56/4 = 14
—> nO2 phản ứng = 14 – 12 = 2
Đặt a, b là số mol Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3
—> nNO2 = 2a + 3b = 14
Bảo toàn electron: a + 18 = 2.4 + 14
—> a = 4; b = 2
—> %Fe(NO3)3 = 14,70
nFeCO3 : nFe(NO3)2 : nFe(NO3)3 = 18 : 4 : 2 = 9 : 2 : 1
Trong 24,69 gam E chứa FeCO3 (9x), Fe(NO3)2 (2x) và Fe(NO3)3 (x)
mE = 116.9x + 180.2x + 242x = 24,69 —> x = 0,015
Bảo toàn electron: 3nNO = nFeCO3 + nFe(NO3)2
—> nNO = 0,055
nCO2 = 9x —> V khí tổng = 4,256 lít
Bảo toàn Fe —> nFe(NO3)3 = 12x = 0,18
Bảo toàn N —> nHNO3 = 0,49 —> m = 617,4