Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

\(m\,(g)\left\{ \begin{gathered}
Fe:\,a(mol) \hfill \\
F{e_3}{O_4}:\,b\,(mol)\, \hfill \\
Fe{(N{O_3})_2}:\,c\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right. + \underbrace {KHS{O_4}}_{0,32\,\,mol}\xrightarrow[{}]{}\left\{ \begin{gathered}
NO:0,04\,mol \hfill \\
59,04{\kern 1pt} \,gam\left\{ \begin{gathered}
{K^ + } \hfill \\
F{e^{2 + }} \hfill \\
F{e^{3 + }} \hfill \\
S{O_4}^{2 - } \hfill \\
N{O_3}^ - \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + 0,44\,mol\,NaOH}}\left\{ \begin{gathered}
N{a^ + }:0,44\,\,mol \hfill \\
{K^ + }:0,32\,\,mol \hfill \\
S{O_4}^{2 - }:0,32\,\,mol \hfill \\
N{O_3}^ - :2c - 0,04\,\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
{H_2}O:0,16\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn và chỉ thu được muối trung hòa

BTNT H: => n_H2O = 1/2n_KHSO4 = 0,32/2 = 0,16 (mol)

BTKL:  m_X + m_KHSO4 = m_muối + m_NO + m_H2O

=> 56a + 232b + 180c = 19,6 (1)

n_H+ = 4n_NO + 2n_{O (trong  oxit}) 

=> 0,04.4 + 2.4b = 0,32 (2)

Bảo toàn điện tích cho dung dịch cuối cùng ta có:

0,44.1+ 0,32.1 = 0,32.2 + (2c – 0,04).1 (3)

Từ (1), (2) và (3) => a = ?  (mol); b = ?  (mol) ; c = ? (mol)

Giải chi tiết:

\(m\,(g)\left\{ \begin{gathered}
Fe:\,a(mol) \hfill \\
F{e_3}{O_4}:\,b\,(mol)\, \hfill \\
Fe{(N{O_3})_2}:\,c\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right. + \underbrace {KHS{O_4}}_{0,32\,\,mol}\xrightarrow[{}]{}\left\{ \begin{gathered}
NO:0,04\,mol \hfill \\
59,04{\kern 1pt} \,gam\left\{ \begin{gathered}
{K^ + } \hfill \\
F{e^{2 + }} \hfill \\
F{e^{3 + }} \hfill \\
S{O_4}^{2 - } \hfill \\
N{O_3}^ - \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + 0,44\,mol\,NaOH}}\left\{ \begin{gathered}
N{a^ + }:0,44\,\,mol \hfill \\
{K^ + }:0,32\,\,mol \hfill \\
S{O_4}^{2 - }:0,32\,\,mol \hfill \\
N{O_3}^ - :2c - 0,04\,\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
{H_2}O:0,16\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn và chỉ thu được muối trung hòa

BTNT H: => n_H2O = 1/2n_KHSO4 = 0,32/2 = 0,16 (mol)

BTKL:  m_X + m_KHSO4 = m_muối + m_NO + m_H2O

=> m_X = 59,04 + 0,04.30 + 0,16.18 – 0,32. 136 = 19,6 (g)

=> 56a + 232b + 180c = 19,6 (1)

n_H+ = 4n_NO + 2n_{O (trong  oxit})  ( Do 4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO và 2H⁺ + O^-2→ H₂O)

=> 0,04.4 + 2.4b = 0,32 (2)

Bảo toàn điện tích cho dung dịch cuối cùng ta có:

0,44.1+ 0,32.1 = 0,32.2 + (2c – 0,04).1 (3)

Từ (1), (2) và (3) => a = 0,01 (mol); b = 0,02 (mol) ; c = 0,08 (mol)

 \(\% Fe{(N{O_3})_2} = \frac{{0,08.180}}{{19,6}}.100\%  = 73,47\% \)

Gần nhất với 73%

Đáp án D