Câu hỏi: Cho 27,04 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 và Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,88 mol HCl và 0,04 mol HNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y (không chứa ion NH4+) và 0,12 mol hỗn hợp khí Z gồm NO2 và N2O. Cho dung dịch AgNO3 đến dư vào dung dịch Y, thấy thoát ra 0,02 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất); đồng thời thu được 133,84 gam kết tủa. Biết tỷ lệ mol của FeO, Fe3O4, Fe2O3 trong X lần lượt là 3 : 2 : 1. Phần trăm số mol của Fe có trong hỗn hợp ban đầu gần nhất với:
A. 46%.
B. 48%.
C. 58%.
D. 54%.
A. 46%.
B. 48%.
C. 58%.
D. 54%.
Dung dịch Y chứa Fe3+ (a), Fe2+ (b), Cl- (0,88) và nH+ dư = 4nNO = 0,08
Bảo toàn điện tích: 3a + 2b + 0,08 = 0,88
nAgCl = 0,88 —> nAg = 0,07
Bảo toàn electron: b = 0,02.3 + 0,07
—> a = 0,18 và b = 0,13
Quy đổi hỗn hợp thành Fe (0,31 mol), O (u mol) và NO3 (v mol). Trong Z, đặt nN2O = x —> nNO2 = 0,12 – x
—> 0,31.56 + 16u + 62v = 27,04 (1)
Bảo toàn N:
v + 0,04 = 2x + (0,12 – x) (2)
nH+ pư = 0,88 + 0,04 – 0,08 = 0,84
—> 10x + 2(0,12 – x) + 2u = 0,84 (3)
(1)(2)(3) —> u = 0,14; v = 0,12; x = 0,04
nFe(NO3)2 = v/2 = 0,06
Đặt k, 3h, 2h, h lần lượt là số mol Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3
Bảo toàn Fe —> 0,06 + k + 11h = 0,31
Bảo toàn O —> 14h = u = 0,14
Giải hệ —> k = 0,14 và h = 0,01
Số mol hỗn hợp = 0,06 + k + 6h = 0,26
—> %nFe = 0,14/0,26 = 53,85%
Bảo toàn điện tích: 3a + 2b + 0,08 = 0,88
nAgCl = 0,88 —> nAg = 0,07
Bảo toàn electron: b = 0,02.3 + 0,07
—> a = 0,18 và b = 0,13
Quy đổi hỗn hợp thành Fe (0,31 mol), O (u mol) và NO3 (v mol). Trong Z, đặt nN2O = x —> nNO2 = 0,12 – x
—> 0,31.56 + 16u + 62v = 27,04 (1)
Bảo toàn N:
v + 0,04 = 2x + (0,12 – x) (2)
nH+ pư = 0,88 + 0,04 – 0,08 = 0,84
—> 10x + 2(0,12 – x) + 2u = 0,84 (3)
(1)(2)(3) —> u = 0,14; v = 0,12; x = 0,04
nFe(NO3)2 = v/2 = 0,06
Đặt k, 3h, 2h, h lần lượt là số mol Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3
Bảo toàn Fe —> 0,06 + k + 11h = 0,31
Bảo toàn O —> 14h = u = 0,14
Giải hệ —> k = 0,14 và h = 0,01
Số mol hỗn hợp = 0,06 + k + 6h = 0,26
—> %nFe = 0,14/0,26 = 53,85%
Đáp án D.