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 su đây?

Chọn A.

Cách 1:

Bảo toàn H→nH2O=0,16

Bảo toàn khối lượng →m=19,6 gam

Đặt a, b, c là số mol Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2

→56a+232b+180c=19,61

nH+=4nNO+2nO trong oxit nên: 

0,04.4+2.4b=0,322

Bảo toàn điện tích cho dung dịch cuối cùng : Na+,K+,NO3−,SO42−

0,44+0,32=2c−0,04+2.0,323

123:a=0,01;b=0,02;c=0,08

→%Fe=2,86%

Và %FeNO32=73,47%

Cách 2:

Do chỉ thu được muối trung hòa nên:

nH2O=nKHSO42=0,16

Bảo toàn khối lượng tính được mX=19,6  gam.

nH+=4nNO+2nO→nO=0,08

→nFe3O4=nO4=0,02

Phần dung dịch muối sau phản ứng chứa Fe2+a,Fe3+b,K+0,32,SO42−0,32  

và NO3−c

- Bảo toàn điện tích →2a+3b+0,32=0,32.2+c

- m muối =56a+b+29.0,32+96.0,32+62c=59,04

- nNaOH=2a+3b=0,44

Giải hệ: a=0,01;b=0,14;c=0,12

Bảo toàn N: 

nNO3− ban đầu =c+nNO=0,16

→nFeNO32=0,08→%FeNO32=74,47%

mFe=mX−mFeNO32−mFe3O4=0,56

→%Fe=2,86%