Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe(NO3)

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Suy luận khí sau cùng chứa NO, H₂

Hỗn hợp khí Z chứa CO₂ và NO₂

Dùng quy tắc đường chéo, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích, bảo toàn e, quy đổi

Giải chi tiết:

- Hỗn hợp 2 khí sau cùng có M = 6,6.2 = 13,2. Trong đó 1 chất khí hóa nâu là NO (M = 30)

=> khí còn lại phải là H₂

Sinh ra khí H₂ => NO₃- pư hết, chất rắn Y có Fe dư => Hỗn hợp Z không còn O₂ => Z chứa NO₂ và CO₂

Đặt x, y lần lượt là số mol Fe²⁺ và Fe³⁺ trong dd muối

- Áp dụng dịch luật bảo toàn nguyên tố :

n_Na+ = n_NaNO3 = 0,04 mol

n_K+ = n_KHSO4 = 0,92 mol

n_SO4 = n_KHSO4 = 0,92 mol

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l}{m_{muoi}} = 56x + 56y + 39.0,92 + 23.0,04 + 0,92.96 = 143,04\\BTDT \to 2x + 3y + 0,92.1 + 0,04.1 = 0,92.2\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,08\\y = 0,24\end{array} \right.\)

=> ∑n_Fe = 0,08 + 0,24 = 0,32 (mol)

Quy đổi hỗn hợp Y thành Fe và O: b (mol)

Dùng quy tắc đường chéo => n_NO : n_H2 = 2 :3

BTNT “N”: n_NO = n_NaNO3 = 0,04 (mol) => n_H2 = 1,5n_NO = 0,06 (mol)

Quá trình nhường e                                                        Quá trình nhận e

Fe⁰ → Fe²⁺ +2e                                                              NO₃^- + 4H⁺ + 3e →  NO + 2H₂O

          0,08 → 0,16                                                                              0,12 ← 0,04               (mol)

Fe⁰→ Fe³⁺ +3e                                                               2H⁺ +2e → H₂↑

       0,24 → 0,72                                                                   0,12← 0,06 (mol)

                                                                                      O⁰ +2e → O^-2

                                                                                               b → 2b           (mol)

BT e ta có: ∑n_{e (nhường)} = ∑ n_{e (nhận)}

=> 0,16 + 0,72 = 0,12 + 0,12 + 2b

=> b = 0,32 (mol)

Dùng quy tắc đường chéo => n_NO2  : n_CO2 = 3a : 2a

BTNT N: n_{NO3-(trong X)} = n_NO2 = 3a

BTNT C: n_{CO32-(trong X)} = n_CO2 = 2a

BTNT O: có: 3n_NO3(x) + 3n_CO3(X) = 2n_NO2 + 2n_CO2 + n_O(Y)

=> 3.3a + 3. 2a = 2.3a + 2.2a + 0,32

=> a =0,064 (mol)

BTKL ta có: m = m_Fe + m_NO3(X) + m_CO3(X) = (0,08 + 0,24) .56 + 3.0,064.62 + 2.0,064.60 = 37,504(g) gần nhất với 38

Đáp án D