Hoà tan hết 8,56 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe₃O₄, FeCO₃ và Fe(NO₃) ₂ trong dung dịch chứa NaHSO₄ và 0,14 mol HNO₃, thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí X gồm CO₂ và NO (tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3). Dung dịch Y hòa tan tối đa 6,08 gam bột Cu, thấy thoát ra 0,04 mol khí NO. Nếu cho dung dịch Ba(OH)₂ dư vào Y, thu được 54,09 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và khí NO là sản phẩm khử duy nhất ...

Chọn A

Phương pháp giải:

Giải chi tiết:

Do dd Y + Cu sinh ra NO ⟹ Dung dịch Y chứa H⁺, NO₃^- dư ⟹ Tạo hết muối Fe³⁺.

X8,56gFeFe3O4FeCO3FeNO32+NaHSO4HNO3:0,14→CO2NO+H2O+ddYFe3+H+Na+Na42−NO3−→+Cu:0,095NO:0,04→+Ba(OH)254,09gBaSO4FeOH3 

Công thức nhanh: n_H⁺_{(dd Y)} = 4n_{NO (lần 2)} = 0,16 mol

Bảo toàn e: 2n_Cu = n_Fe³⁺ + 3n_NO ⟹ n_Fe³⁺ = 0,07 mol = n_Fe(OH)3

⟹ n_BaSO4 = 54,09−0,07.107233 = 0,2 mol = n_NaHSO4 = n_Na⁺ = n_SO4^2-

BTĐT dd Y: n_NO3^- = 3n_Fe³⁺ + n_H⁺ + n_Na⁺ - 2n_SO4^2- = 0,17 mol

BTNT H: n_H2O = [n_NaHSO4 + n_HNO3 - n_H⁺_{(dd Y)}]/2 = 0,09 mol

Đặt n_CO2 = x và n_{NO (lần 1)} = 3x (mol)

BTKL: m_X + m_NaHSO4 + m_HNO3 = m_CO2 + m_{NO (lần 1)} + m_H2O + m_Y

⟹ 8,56 + 0,2.120 + 0,14.63 = 44x + 30.3x + 0,09.18 + 0,07.56 + 0,16 + 0,2.23 + 0,2.96 + 0,17.62

⟹ x = 0,01.

BTNT C: n_FeCO3 = n_CO2 = 0,01 mol

BTNT N: n_Fe(NO3)2 = [n_{NO (lần 1)} + n_NO3^- - n_HNO3]/2 = 0,03 mol

Đặt n_Fe = a và n_Fe3O4 = b (mol)

BTNT Fe: a + 3b + 0,01 + 0,03 = 0,07

m_X = 56a + 232b + 0,01.116 + 0,03.180 = 8,56

⟹ a = 0,015; b = 0,005.

⟹ %m_Fe = 9,81%.