Cho 66,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Dựa vào số mol hỗn hợp và tỉ khối của khí tính được số mol mỗi khí.

Do sau phản ứng thu được H₂ nên Fe và H⁺ dư, NO₃^- hết dung dịch muối sau phản ứng không chứa NO₃^-

\(X\left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}_3}{O_4}\\F{\rm{e}}{\left( {N{O_3}} \right)_2}\\Al\end{array} \right. + KH{\rm{S}}{O_4} \to \left\{ \begin{array}{l}F{e^{2 + }}\\F{{\rm{e}}^{3 + }}\\A{l^{3 + }}\\S{O_4}^{2 - }\\{K^ + }\\N{H_4}^ + \end{array} \right. + Z\left\{ \begin{array}{l}{H_2}\\NO\end{array} \right. + {H_2}O\)

BTKL tính được khối lượng của nước => n_H2O

BTNT “H”: n_NH4+ = (n_KHSO4 – 2n_H2 – 2n_H2O) : 4

BTNT “N”: n_NO3-(X) = n_NH4+ + n_NO

m_{(Fe, Al)} = m _muối – m_SO4 – m_K+ - m_NH4+

=> m_O(Fe3O4) = m_X – m_{(Fe, Al)} – m_NO3-

=> n_O(Fe3O4) => n_Fe3O4 = n_O(Fe3O4) : 4 => %m_Fe3O4

Giải chi tiết:

Đặt số mol H₂ và NO lần lượt là x, y (mol)

=> x + y = 0,45 mol (1)

2x + 30y = 0,45.(23/18).4 (2)

Giải (1) và (2) được x = 0,4 và y = 0,05

Do sau phản ứng thu được H₂ nên Fe và H⁺ dư, NO₃^- hết dung dịch muối sau phản ứng không chứa NO₃^-

\(66,2\left( g \right)X\left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}_3}{O_4}\\F{\rm{e}}{\left( {N{O_3}} \right)_2}\\Al\end{array} \right. + KH{\rm{S}}{O_4}:3,1 \to 466,6\left( g \right)\left\{ \begin{array}{l}F{e^{2 + }}\\F{{\rm{e}}^{3 + }}\\A{l^{3 + }}\\S{O_4}^{2 - }:3,1\\{K^ + }:3,1\\N{H_4}^ + \end{array} \right. + Z\left\{ \begin{array}{l}{H_2}:0,4\\NO:0,05\end{array} \right. + {H_2}O\)

BTKL: m_H2O = 66,2 + 3,1.136 – 466,6 – 0,4.2 – 0,05.30 = 18,9 gam

=> n_H2O = 1,05 mol

BTNT “H”: n_NH4+ = (n_KHSO4 – 2n_H2 – 2n_H2O) : 4 = (3,1 – 2.0,4 – 2.1,05) : 4 = 0,05 mol

BTNT “N”: n_NO3-(X) = n_NH4+ + n_NO = 0,05 + 0,05 = 0,1 mol

m_{(Fe, Al)} = m _muối – m_SO4 – m_K+ - m_NH4+ = 466,6 – 3,1.96 – 3,1.39 – 0,05.18 = 47,2 gam

=> m_O(Fe3O4) = m_X – m_{(Fe, Al)} – m_NO3- = 66,2 – 47,2 – 0,1.62 = 12,8 gam

=> n_O(Fe3O4) = 0,8 mol => n_Fe3O4 = n_O(Fe3O4) : 4 = 0,2 mol

=> %m_Fe3O4 = (0,2.232/66,2).100% = 70,09% gần nhất với 70%

Đáp án D