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. 14,80%.
B. 36,99%.
C. 44,39%.
D. 29,59%.
A. 14,80%.
B. 36,99%.
C. 44,39%.
D. 29,59%.
nH2SO4 = nBaSO4 = 0,715
Z + NaOH —> Dung dịch chứa SO42- (0,715), bảo toàn điện tích —> nNa+ = 1,43
Bảo toàn Na —> nNaNO3 = 1,43 – 1,285 = 0,145
nNH4+ = nNH3 = 0,025
Đặt nH2 = a, bảo toàn H —> nH2O = 0,665 – a
nOH- trong ↓ = 1,285 – 0,025 = 1,26
—> m kim loại trong ↓ = 46,54 – 1,26.17 = 25,12
Bảo toàn khối lượng:
31,36 + 0,715.98 + 0,145.85 = 25,12 + 0,715.96 + 0,145.23 + 0,025.18 + 5,14 + 18(0,665 – a)
—> a = 0,05
X gồm kim loại (25,12 gam), O (b mol) và CO2 (c mol)
—> mX = 25,12 + 16b + 44c = 31,36 (1)
nY = nNO + nN2 + c + 0,05 = 0,2
mY = 30nNO + 28nN2 + 44c + 2.0,05 = 5,14
—> nNO = 0,42 – 8c
và nN2 = 7c – 0,27
Bảo toàn N —> (0,42 – 8c) + 2(7c – 0,27) + 0,025 = 0,145 (2)
(1)(2) —> b = 0,28 và c = 0,04
Bảo toàn O: 4nFe3O4 + 3nFeCO3 = b + 2c
—> nFe3O4 = 0,06
—> %Fe3O4 = 44,39%
Z + NaOH —> Dung dịch chứa SO42- (0,715), bảo toàn điện tích —> nNa+ = 1,43
Bảo toàn Na —> nNaNO3 = 1,43 – 1,285 = 0,145
nNH4+ = nNH3 = 0,025
Đặt nH2 = a, bảo toàn H —> nH2O = 0,665 – a
nOH- trong ↓ = 1,285 – 0,025 = 1,26
—> m kim loại trong ↓ = 46,54 – 1,26.17 = 25,12
Bảo toàn khối lượng:
31,36 + 0,715.98 + 0,145.85 = 25,12 + 0,715.96 + 0,145.23 + 0,025.18 + 5,14 + 18(0,665 – a)
—> a = 0,05
X gồm kim loại (25,12 gam), O (b mol) và CO2 (c mol)
—> mX = 25,12 + 16b + 44c = 31,36 (1)
nY = nNO + nN2 + c + 0,05 = 0,2
mY = 30nNO + 28nN2 + 44c + 2.0,05 = 5,14
—> nNO = 0,42 – 8c
và nN2 = 7c – 0,27
Bảo toàn N —> (0,42 – 8c) + 2(7c – 0,27) + 0,025 = 0,145 (2)
(1)(2) —> b = 0,28 và c = 0,04
Bảo toàn O: 4nFe3O4 + 3nFeCO3 = b + 2c
—> nFe3O4 = 0,06
—> %Fe3O4 = 44,39%
Đáp án C.