Google
Câu hỏi: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 tan hết trong 320 ml dung dịch KHSO4 1M. Sau phản ứng, thu được dung dịch Y chứa 59,04 gam muối trung hòa và 896 ml NO (sản phẩm khử duy nhất của ${{N}^{+5}},$ ở đktc). Y phản ứng vừa đủ với 0,44 mol NaOH. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe(NO3)2 trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 18.
B. 73.
C. 20.
D. 63.
A. 18.
B. 73.
C. 20.
D. 63.
${{n}_{KH\text{S}{{O}_{4}}}}=0,32 mol;{{n}_{NO}}=0,04 mol$
Ta có quá trình: $\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& F\text{e} \\
& F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}} \\
& F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.}_{{}}+\underbrace{KH\text{S}{{O}_{4}}}_{0,32 mol}\xrightarrow{{}}\left\langle \begin{aligned}
& Dd Y\left\{ \begin{aligned}
& \underbrace{Muối\ trung\ hòa}_{59,04 gam} \\
& {{H}_{2}}O \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{0,44 mol NaOH} \\
& \underbrace{NO}_{0,04 mol} \\
\end{aligned} \right.$
Bảo toàn nguyên tố H: ${{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{1}{2}{{n}_{KH\text{S}{{O}_{4}}}}=0,16 mol$
Bảo toàn khối lượng:
$m={{m}_{muối\_khan}}+{{m}_{{{H}_{2}}O}}+{{m}_{NO}}-{{m}_{KHS{{O}_{4}}}}=59,04+0,16.18+0,04.30-0,32.136=19,6 gam$
Ta có: ${{n}_{{{H}^{+}}}}=4{{n}_{NO}}+2{{n}_{O\left( F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}} \right)}}\to {{n}_{O\left( F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}} \right)}}=\dfrac{0,32-4.0,04}{2}=0,08 mol$
$\to {{n}_{F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}}}}=\dfrac{{{n}_{O\left( F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}} \right)}}}{4}=0,02 mol$
Y phản ứng vừa đủ với 0,44 mol NaOH thu được dung dịch chứa Na+ (0,44 mol); K+ (0,32 mol); $SO_{4}^{2-}$ (0,32 mol); $NO_{3}^{-}$ trong đó: ${{n}_{NO_{3}^{-}}}=0,44+0,32-0,32.2=0,12 mol$
Bảo toàn nguyên tố N: ${{n}_{NO_{3}^{-}\left( F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \right)}}={{n}_{NO_{3}^{-}\left( Y \right)}}+{{n}_{NO}}=0,12+0,04=0,16 mol$
$\to {{n}_{F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}=\dfrac{0,16}{2}=0,08 mol$
Phần trăm khối lượng của $F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}$ trong X: $\%{{m}_{F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}=\dfrac{0,08.180}{19,6}.100\%\approx 73,47\%$
Ta có quá trình: $\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& F\text{e} \\
& F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}} \\
& F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right.}_{{}}+\underbrace{KH\text{S}{{O}_{4}}}_{0,32 mol}\xrightarrow{{}}\left\langle \begin{aligned}
& Dd Y\left\{ \begin{aligned}
& \underbrace{Muối\ trung\ hòa}_{59,04 gam} \\
& {{H}_{2}}O \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{0,44 mol NaOH} \\
& \underbrace{NO}_{0,04 mol} \\
\end{aligned} \right.$
Bảo toàn nguyên tố H: ${{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{1}{2}{{n}_{KH\text{S}{{O}_{4}}}}=0,16 mol$
Bảo toàn khối lượng:
$m={{m}_{muối\_khan}}+{{m}_{{{H}_{2}}O}}+{{m}_{NO}}-{{m}_{KHS{{O}_{4}}}}=59,04+0,16.18+0,04.30-0,32.136=19,6 gam$
Ta có: ${{n}_{{{H}^{+}}}}=4{{n}_{NO}}+2{{n}_{O\left( F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}} \right)}}\to {{n}_{O\left( F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}} \right)}}=\dfrac{0,32-4.0,04}{2}=0,08 mol$
$\to {{n}_{F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}}}}=\dfrac{{{n}_{O\left( F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}} \right)}}}{4}=0,02 mol$
Y phản ứng vừa đủ với 0,44 mol NaOH thu được dung dịch chứa Na+ (0,44 mol); K+ (0,32 mol); $SO_{4}^{2-}$ (0,32 mol); $NO_{3}^{-}$ trong đó: ${{n}_{NO_{3}^{-}}}=0,44+0,32-0,32.2=0,12 mol$
Bảo toàn nguyên tố N: ${{n}_{NO_{3}^{-}\left( F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \right)}}={{n}_{NO_{3}^{-}\left( Y \right)}}+{{n}_{NO}}=0,12+0,04=0,16 mol$
$\to {{n}_{F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}=\dfrac{0,16}{2}=0,08 mol$
Phần trăm khối lượng của $F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}$ trong X: $\%{{m}_{F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}=\dfrac{0,08.180}{19,6}.100\%\approx 73,47\%$
Đáp án B.