Google
Câu hỏi: 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 gam và dung dịch Z chỉ chứa các muối trung hòa. Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,285 mol NaOH, thu được 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. 29,59%.
B. 36,99%.
C. 44,39%.
D. 14,80%.
A. 29,59%.
B. 36,99%.
C. 44,39%.
D. 14,80%.
$\underbrace{X}_{31,36(g)}\left\{ \begin{aligned}
& Mg \\
& Fe \\
& F{{e}_{3}}{{O}_{4}} \\
& FeC{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.+\left\{ \begin{aligned}
& {{H}_{2}}S{{O}_{4}}:0,715 \\
& NaN{{O}_{3}}:0,145 \\
\end{aligned} \right.\to \underbrace{5,14(g)Y}_{0,2(mol)}\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}}:x \\
& NO:y \\
& {{N}_{2}}:z \\
& {{H}_{2}} \\
\end{aligned} \right.+Z\left\{ \begin{aligned}
& M{{g}^{2+}} \\
& F{{e}^{2+}} \\
& F{{e}^{3+}} \\
& N{{a}^{+}}:0,145 \\
& NH_{4}^{+}:0,025 \\
& SO_{4}^{2-}:0,715 \\
\end{aligned} \right.+{{H}_{2}}O$
+) ${{n}_{O{{H}^{-}}}}=1,285\to {{n}_{O{{H}^{-}}/cationkl}}={{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{NH_{4}^{+}}}=1,285-0,025=1,26$
$\xrightarrow{BTDT(Z)}{{n}_{N{{a}^{+}}}}=0,715.2-1,26-0,025=0,145(mol)\to {{n}_{NaN{{O}_{3}}}}=0,145$
${{m}_{\downarrow }}=46,54(g)\to {{m}_{cationkl}}=46,54-17.1,26=25,12(g)$
$\xrightarrow{BTKLion}{{m}_{Z}}=25,12+0,145.23+0,025.18+0,715.96=97,545(g)$
$\xrightarrow{BTKL}{{m}_{{{H}_{2}}O}}=31,36+0,715.98+0,145.85-97,545-5,14=11,07(g)\to {{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,615(mol)$
$\xrightarrow{BTKL(H)}2{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,715.2-0,615.2-0,025.4=0,1\to {{n}_{{{H}_{2}}}}=0,05(mol)$
Ta có:
$\left\{ \begin{aligned}
& x+y+z+0,05=0,2 \\
& 44x+30y+28z+0,05.2=5,14 \\
& \xrightarrow{BTNT(N)}y+2z=0,145-0,025 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,04 \\
& y=0,1 \\
& z=0,01 \\
\end{aligned} \right.$
$\xrightarrow{BTKL(C)}{{n}_{FeC{{O}_{3}}}}=0,04(mol)$
$\xrightarrow{BTKL(O)}{{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}=\dfrac{0,615+0,1-0,145.3-0,04}{4}=0,06(mol)$
$\Rightarrow \%F{{e}_{3}}{{O}_{4}}=\dfrac{0,06.232}{31,36}=44,39\%$
& Mg \\
& Fe \\
& F{{e}_{3}}{{O}_{4}} \\
& FeC{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.+\left\{ \begin{aligned}
& {{H}_{2}}S{{O}_{4}}:0,715 \\
& NaN{{O}_{3}}:0,145 \\
\end{aligned} \right.\to \underbrace{5,14(g)Y}_{0,2(mol)}\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}}:x \\
& NO:y \\
& {{N}_{2}}:z \\
& {{H}_{2}} \\
\end{aligned} \right.+Z\left\{ \begin{aligned}
& M{{g}^{2+}} \\
& F{{e}^{2+}} \\
& F{{e}^{3+}} \\
& N{{a}^{+}}:0,145 \\
& NH_{4}^{+}:0,025 \\
& SO_{4}^{2-}:0,715 \\
\end{aligned} \right.+{{H}_{2}}O$
+) ${{n}_{O{{H}^{-}}}}=1,285\to {{n}_{O{{H}^{-}}/cationkl}}={{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{NH_{4}^{+}}}=1,285-0,025=1,26$
$\xrightarrow{BTDT(Z)}{{n}_{N{{a}^{+}}}}=0,715.2-1,26-0,025=0,145(mol)\to {{n}_{NaN{{O}_{3}}}}=0,145$
${{m}_{\downarrow }}=46,54(g)\to {{m}_{cationkl}}=46,54-17.1,26=25,12(g)$
$\xrightarrow{BTKLion}{{m}_{Z}}=25,12+0,145.23+0,025.18+0,715.96=97,545(g)$
$\xrightarrow{BTKL}{{m}_{{{H}_{2}}O}}=31,36+0,715.98+0,145.85-97,545-5,14=11,07(g)\to {{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,615(mol)$
$\xrightarrow{BTKL(H)}2{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,715.2-0,615.2-0,025.4=0,1\to {{n}_{{{H}_{2}}}}=0,05(mol)$
Ta có:
$\left\{ \begin{aligned}
& x+y+z+0,05=0,2 \\
& 44x+30y+28z+0,05.2=5,14 \\
& \xrightarrow{BTNT(N)}y+2z=0,145-0,025 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,04 \\
& y=0,1 \\
& z=0,01 \\
\end{aligned} \right.$
$\xrightarrow{BTKL(C)}{{n}_{FeC{{O}_{3}}}}=0,04(mol)$
$\xrightarrow{BTKL(O)}{{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}=\dfrac{0,615+0,1-0,145.3-0,04}{4}=0,06(mol)$
$\Rightarrow \%F{{e}_{3}}{{O}_{4}}=\dfrac{0,06.232}{31,36}=44,39\%$
Đáp án C.