Question

[Nguyễn Hoàng Nam]

Cho m gam hỗn hợp E gồm Al (a mol), Zn (2a mol), Fe (a mol), 0,12 mol NaNO₃, Fe₃O₄, Fe(NO₃)₂ tác dụng hết với dung dịch chứa 1,08 mol H₂SO₄ thu được dung dịch X chỉ chứa các muối và 0,24 mol hỗn hợp Y chứa hai khí NO, H₂ với tổng khối lượng 4,4 gam. Cô cạn dung dịch X thu được (m + 85,96) gam muối. Nếu nhỏ từ từ dung dịch KOH 2M vào dung dịch X đến khi không còn phản ứng nào xảy ra thì vừa hết 1,27 lít dung dịch KOH. Phần trăm khối lượng của đơn chất Fe trong E là?

A. 9,05% 

B. 8,32% 

C. 7,09% 

D. 11,16% 

Answer 1

[Ngô Quang Sinh]

Chọn A

Bảo toàn khối lượng ở phản ứng đầu tiên: m_E + m_H2SO₄ = m_X + m_Y + m_H2O
⇒⇒ m + 98 ∙ 1,08 = m + 85,96 + 4,4 + 18 ∙ n_H2O ⇒⇒ n_H2O = 0,86 mol
● Ta có: n_NO + n_H2 = 0,24 và 30n_NO + 2n_H2 = 4,4
⇒⇒ n_NO = 0,14 và n_H2 = 0,1
Bảo toàn H ta có: 2n_H2SO₄ = 4n_NH4⁺ + 2n_H2 + 2n_H2O ⇒⇒ n_NH4⁺ = 0,06 mol
● Ghép cụm ta có: n_H2O = 2n_NO + 3n_NH4⁺ + n_{O trong Fe3}O₄
⇒⇒ n_{O trong Fe3}O₄ = 0,4 ⇒⇒ n_Fe3O₄ = nO₄nO₄ = 0,1 mol
● Bảo toàn N ta có: n_NaNO3 + 2n_Fe(NO3)₂ = n_NH4⁺ + n_NO ⇒⇒ n_Fe(NO3)₂ = 0,04 mol
● Do X phản ứng với tối đa 2,54 mol KOH nên ta có: 4n_Al + 4n_Zn + x ∙ n_Fex+ + n_NH4⁺ = 2,54
⇒⇒ 12a + x ∙ n_Fe^x+ = 2,48
Mặt khác, bảo toàn điện tích trong X ta có: x ∙ n_Fe^x+ + n_Na⁺ + 3n_Al³⁺ + 2n_Zn²⁺ + n_NH4⁺ = 2n_SO4^2–
⇒⇒ x ∙ n_Fe^x+ + 7a = 1,98
Giải hệ ta được: x ∙ n_Fe^x+ = 1,28 và a = 0,1
Vậy n_Fe = a = 0,1 mol và m = 0,1 ∙ 27 + 0,2 ∙ 65 + 0,1 ∙ 56 + 0,12 ∙ 85 + 0,1 ∙ 232 + 0,04 ∙ 180 = 61,9
⇒⇒ %m_Fe/E = 0,1∗5661,90,1∗5661,9 ≈ 9,047%