Question

Hòa tan hết 31,36 gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Fe, Fe₃O₄ và FeCO₃ vào dung dịch chứa H₂SO₄ và NaNO₃, thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y (gồm CO₂, NO, N₂, H₂) có khối lượng 5,14 và dung dịch Z chỉ chứa muối trung hòa. Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,285 mol NaOH, thu dược 46,54 gam kết tủa và 0,56 lít khí (đktc). Nếu cho Z tác dụng với dung dịch BaCl₂ dư thì thu được 166,595 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Fe₃O₄ trong X là

A. 44,39%.

B. 36,99%.

C. 14,80%.

D. 29,59%.

Answer 1

Đáp án A

Sơ đồ quá trình phản ứng và xử lí:

166,595 gam kết tủa là 0,715 mol BaSO₄ → có n_H2SO₄ = ∑n_SO4^2– = 0,715 mol.

0,56 lít khí là 0,025 mol NH₄⁺. Dùng YTHH 02: Natri đi về đâu? 0,715 mol Na₂SO₄

⇒ n_Na⁺ trong Z = 0,715 × 2 – 1,285 = 0,145 mol → có 0,145 mol NaNO₃.

trong Z: 0,145 mol Na⁺; 0,025 mol NH₄⁺ ⇒ ∑n_SO4^2– kết hợp cation Mg²⁺, Fe^?+ = 1,26 mol.

⇒ 46,54 gam kết tủa gồm: Mg, Fe và 1,26 mol OH ⇒ ∑m_{Mg, Fe} = 25,12 gam.

⇝ BTKL cả sơ đồ có m_H2O = 11,07 gam ⇒ n_H2O = 0,615 mol.

⇒ bảo toàn nguyên tố H có n_H2 trong Y = 0,05 mol.

Y gồm CO₂, N₂, NO và 0,05 mol; tổng 0,2 mol; nặng 5,14 gam.

bảo toàn N có thêm giả thiết n_NO + 2n_N2 = 0,12 mol ⇒ giải hệ số mol 3 khí còn lại:

n_NO = 0,1 mol; n_N2 = 0,01 mol; n_CO2 = 0,04 mol ⇝ có 0,04 mol FeCO₃.

từ đó có: n_Fe3O₄ = (31,36 – 25,12 – 0,04 × 60) ÷ 16 ÷ 4 = 0,06 mol.

⇒ %m_Fe3O₄ trong X = 0,06 × 232 ÷ 31,36 × 100% ≈ 44,39%