Google
Câu hỏi: Cho 7,488 gam hỗn hợp rắn X gồm $Fe,F{{e}_{3}}{{O}_{4}}$ và $Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}$ vào dung dịch chứa 0,3 mol HCl và 0,024 mol $HN{{O}_{3}}$, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y (không chứa $NH_{4}^{+}$ ) và 0,032 mol hỗn hợp khí Z gồm NO và ${{N}_{2}}O$. Cho dung dịch $AgN{{O}_{3}}$ đến dư vào dung dịch Y, sau phản ứng thấy thoát ra 0,009 mol NO (sản phẩm khử duy nhất của ${{N}^{+5}}$ ), đồng thời thu được 44,022 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây:
A. 46,6%
B. 35,8%
C. 37,8%
D. 49,6%
A. 46,6%
B. 35,8%
C. 37,8%
D. 49,6%
Khi cho Y tác dụng với dung dịch $AgN{{O}_{3}}\text{ d}\to {{n}_{Ag}}=\dfrac{{{m}_{\downarrow }}-143,5{{n}_{AgCl}}}{108}=0,009\left( mol \right)$
$\to {{n}_{F{{e}^{3+}}}}=3{{n}_{NO}}+{{n}_{Ag}}=0,036\left( mol \right)$
Trong Y: $n\left( {{H}^{+}} \right)=4n\left( NO \right)=0,036\left( mol \right)$
BT điện tích: ${{n}_{F{{e}^{3+}}}}=\dfrac{{{n}_{C{{l}^{-}}}}-2{{n}_{F{{e}^{2+}}}}-{{n}_{{{H}^{+}}}}}{3}=0,064\left( mol \right)$
Khối lượng chất tan trong Y: $m=56{{n}_{Fe}}+{{n}_{{{H}^{+}}}}+35,5{{n}_{C{{l}^{-}}}}=16,286\left( gam \right)$
Xét quá trình hòa tan hỗn hợp X, ta có:
$\xrightarrow{BTNT.H}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{{{n}_{HN{{O}_{3}}}}+2{{n}_{HCl}}-{{n}_{{{H}^{+}}\left( \text{d} \right)}}}{2}=0,144\left( mol \right)$
$\xrightarrow{BTKL}{{m}_{Z}}={{m}_{X}}+36,5{{n}_{HCl}}+63-18{{n}_{{{H}_{2}}O}}-{{m}_{Y}}=1,072\left( gam \right)$
Xét hốn hợp Z: $\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NO}}=a \\
& {{n}_{{{N}_{2}}O}}=b \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a+b=0,032 \\
& 30a+44b=1,072 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,024 \\
& b=0,008 \\
\end{aligned} \right.$
$\xrightarrow{BTNT.N}{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}=\dfrac{{{n}_{NO}}+2{{n}_{{{H}_{2}}O}}-{{n}_{HN{{O}_{3}}}}}{2}=0,008\left( mol \right)$
$\to X:\left\{ \begin{aligned}
& \xrightarrow{BTBT.Fe}{{n}_{Fe}}+3{{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}={{n}_{F{{e}^{\alpha +}}}}+{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}} \\
& \xrightarrow{BTKL}56{{n}_{Fe}}+232{{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}={{m}_{X}}-180{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}} \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{Fe}}=0,05 \\
& {{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}=0,014 \\
\end{aligned} \right.$
$\to \%{{m}_{Fe}}=\dfrac{0,05\times 56}{7,488}\times 100\%=37,39\%$
$\to {{n}_{F{{e}^{3+}}}}=3{{n}_{NO}}+{{n}_{Ag}}=0,036\left( mol \right)$
Trong Y: $n\left( {{H}^{+}} \right)=4n\left( NO \right)=0,036\left( mol \right)$
BT điện tích: ${{n}_{F{{e}^{3+}}}}=\dfrac{{{n}_{C{{l}^{-}}}}-2{{n}_{F{{e}^{2+}}}}-{{n}_{{{H}^{+}}}}}{3}=0,064\left( mol \right)$
Khối lượng chất tan trong Y: $m=56{{n}_{Fe}}+{{n}_{{{H}^{+}}}}+35,5{{n}_{C{{l}^{-}}}}=16,286\left( gam \right)$
Xét quá trình hòa tan hỗn hợp X, ta có:
$\xrightarrow{BTNT.H}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{{{n}_{HN{{O}_{3}}}}+2{{n}_{HCl}}-{{n}_{{{H}^{+}}\left( \text{d} \right)}}}{2}=0,144\left( mol \right)$
$\xrightarrow{BTKL}{{m}_{Z}}={{m}_{X}}+36,5{{n}_{HCl}}+63-18{{n}_{{{H}_{2}}O}}-{{m}_{Y}}=1,072\left( gam \right)$
Xét hốn hợp Z: $\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NO}}=a \\
& {{n}_{{{N}_{2}}O}}=b \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a+b=0,032 \\
& 30a+44b=1,072 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,024 \\
& b=0,008 \\
\end{aligned} \right.$
$\xrightarrow{BTNT.N}{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}=\dfrac{{{n}_{NO}}+2{{n}_{{{H}_{2}}O}}-{{n}_{HN{{O}_{3}}}}}{2}=0,008\left( mol \right)$
$\to X:\left\{ \begin{aligned}
& \xrightarrow{BTBT.Fe}{{n}_{Fe}}+3{{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}={{n}_{F{{e}^{\alpha +}}}}+{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}} \\
& \xrightarrow{BTKL}56{{n}_{Fe}}+232{{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}={{m}_{X}}-180{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}} \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{Fe}}=0,05 \\
& {{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}=0,014 \\
\end{aligned} \right.$
$\to \%{{m}_{Fe}}=\dfrac{0,05\times 56}{7,488}\times 100\%=37,39\%$
Đáp án C.