Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe(NO₃)₂, FeCO₃ và Fe(OH)₂ trong bình chân không, thu được chất rắn duy nhất là Fe₂O₃ và a mol hỗn hợp khí và hơi gồm NO₂, CO₂ và H₂O. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam X trong 120 gam dung dịch H₂SO₄ 14,7%, thu được dung dịch chỉ chứa 38,4 gam muối trung hòa của kim loại và hỗn hợp khí gồm NO và CO₂. Giá trị của a là

Đáp án C

n_H2SO4 = 0,18(mol)

Đặt x, y,z là số mol Fe(NO₃)₂, FeCO₃ và Fe(OH)₂

Các phản ứng trao đổi xảy ra

H⁺ + OH^- → H₂O   (1)

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ ↑+ H₂O   (2)

Các bán phản ứng oxi hóa khử xảy ra:

Fe²⁺   → Fe³⁺ +1e       (3)

4H⁺ + NO₃^-   +3e  → NO + 2H₂O   (4)

Bảo toàn electron: n_{e ( Fe2+ nhường)} = n_{e ( N+5 nhận)}

=> x + y + z = 2x  (*)

Bảo toàn nguyên tố H: ∑ n_{H+ (1)+(2)+(4)}  =  n_OH- + 2n_CO32- + 4n_NO

=> 2z + 2y + 4n_NO = 0,18.2

=> n_NO = 0,09 – ( y + z)/2

Bảo toàn nguyên tố N: => n_NO3- trong muối = 2n_Fe(NO3)2 – n_NO = 2x – 0,09 + (y+z)/2

m_muối = 56 ( x+ y + z) + 0,18.96 + 62[ 2x – 0,09 + (y+z)/2] = 38,4  (**)

Từ (*) và (**) => x = y + z = 0,1

=> a = 2x + y + z = 0,3