Câu hỏi: Cho 11,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được V lít khí Y gồm NO và NO2, có tỉ khối so với H2 bằng 19. Mặt khác, nếu cho cùng lượng hỗn hợp X trên tác dụng với khí CO đun nóng, dư thì sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 9,52 gam Fe. Giá trị của V là
A. 5,6.
B. 4,2.
C. 2,8.
D. 1,4.
A. 5,6.
B. 4,2.
C. 2,8.
D. 1,4.
Phương pháp giải:
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O
* TN2: $X\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Fe \\
O \\
\end{array} \right.+CO\Rightarrow Fe+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
CO(du) \\
C{{O}_{2}} \\
\end{array} \right.$
⟹ mFe(X) ⟹ mO(X).
* TN1: $X\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Fe \\
O \\
\end{array} \right.+HN{{O}_{3}}\Rightarrow Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}+Y\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
NO \\
N{{O}_{2}} \\
\end{array} \right.$
Gọi số mol NO và NO2 trong Y lần lượt là x và y (mol).
Sử dụng bảo toàn electron và dựa vào MY ⟹ x và y ⟹ V.
Giải chi tiết:
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O
* TN2: $X\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Fe \\
O \\
\end{array} \right.+CO\Rightarrow Fe+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
CO(du) \\
C{{O}_{2}} \\
\end{array} \right.$
⟹ mFe(X) = 9,52 (g) ⟹ mO(X) = 11,6 – 9,52 = 2,08 (g).
* TN1: $X\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Fe(0,17) \\
O(0,13) \\
\end{array} \right.+HN{{O}_{3}}\Rightarrow Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}+Y\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
NO(x) \\
N{{O}_{2}}(y) \\
\end{array} \right.$
+ ${{M}_{Y}}=\dfrac{30x+46y}{x+y}=19.2=38\Rightarrow x=y$
+ Xét sự cho – nhận electron
Fe → Fe3+ + 3e
O + 2e → O2- ; N5+ + 3e → N2+ ; N5+ + 1e → N4+
Bảo toàn electron ⟹ 3.0,17 = 2.0,13 + 3x + y ⟹ 3x + y = 0,25
Ta có hệ phương trình: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
x=y \\
3x+y=0,25 \\
\end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
x=0,0625 \\
y=0,0625 \\
\end{array} \right.(mol)$
Vậy V = VY = 2,8 (lít).
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O
* TN2: $X\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Fe \\
O \\
\end{array} \right.+CO\Rightarrow Fe+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
CO(du) \\
C{{O}_{2}} \\
\end{array} \right.$
⟹ mFe(X) ⟹ mO(X).
* TN1: $X\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Fe \\
O \\
\end{array} \right.+HN{{O}_{3}}\Rightarrow Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}+Y\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
NO \\
N{{O}_{2}} \\
\end{array} \right.$
Gọi số mol NO và NO2 trong Y lần lượt là x và y (mol).
Sử dụng bảo toàn electron và dựa vào MY ⟹ x và y ⟹ V.
Giải chi tiết:
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O
* TN2: $X\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Fe \\
O \\
\end{array} \right.+CO\Rightarrow Fe+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
CO(du) \\
C{{O}_{2}} \\
\end{array} \right.$
⟹ mFe(X) = 9,52 (g) ⟹ mO(X) = 11,6 – 9,52 = 2,08 (g).
* TN1: $X\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
Fe(0,17) \\
O(0,13) \\
\end{array} \right.+HN{{O}_{3}}\Rightarrow Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}+Y\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
NO(x) \\
N{{O}_{2}}(y) \\
\end{array} \right.$
+ ${{M}_{Y}}=\dfrac{30x+46y}{x+y}=19.2=38\Rightarrow x=y$
+ Xét sự cho – nhận electron
Fe → Fe3+ + 3e
O + 2e → O2- ; N5+ + 3e → N2+ ; N5+ + 1e → N4+
Bảo toàn electron ⟹ 3.0,17 = 2.0,13 + 3x + y ⟹ 3x + y = 0,25
Ta có hệ phương trình: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
x=y \\
3x+y=0,25 \\
\end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
x=0,0625 \\
y=0,0625 \\
\end{array} \right.(mol)$
Vậy V = VY = 2,8 (lít).
Đáp án C.