Câu hỏi
Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và các oxit sắt vào dung dịch HCl loãng dư thu được a mol khí H2 và dung dịch chứa 40,38 gam hỗn hợp muối. Mặt khác hòa tan hết m gam X trên trong dung dịch chứa 1,1 mol HNO3 thu được dung dịch Y ( không chứa ion NH4+) và hỗn hợp khí Z gồm 0,06 mol NO và 0,07 mol NO2. Cho từ từ 400 ml dung dịch NaOH 1M vào Y thu được 10,7 gam một kết tủa duy nhất.Giá trị của a là
- A 0,04
- B 0,03
- C 0,06
- D 0,05
Phương pháp giải:
+) Xét X + HNO3
Bảo toàn N có nHNO3 = nNO3-(Y) + nNO + nNO2 → nNO3-(Y)
Vì lượng NO3- > OH- nên HNO3 dư trong Y → Y chỉ chứa Fe3+
→ nFe(OH)3 = 0,1 mol nên nHNO3(Y) = 0,4 – 0,1.3 = 0,1 mol
Ta có nNO3(Y) = nHNO3 + 3nFe(NO3)3 → nFe(NO3)3 → nFe(X) =?
→ Quy đổi X thành Fe và O với số mol lần lượt là ? mol và x mol
Bảo toàn e có 3nFe = 2nO + nNO2 + 3nNO → x
+) Xét X + HCl có tạo muối FeCl2 và FeCl3 lần lượt là a và b mol
Lập hệ pt nFe(X) và mmuối
Bảo toàn e có 2nFe2+ + 3nFe3+ = 2nO + 2nH2 → nH2
Lời giải chi tiết:
+) Xét X + HNO3
Bảo toàn N có nHNO3 = nNO3-(Y) + nNO + nNO2 → 1,1 = nNO3-(Y) + 0,06 + 0,07 → nNO3-(Y) = 0,97 mol
Vì lượng NO3- > OH- nên HNO3 dư trong Y → Y chỉ chứa Fe3+
→ nFe(OH)3 = 0,1 mol nên nHNO3(Y) = 0,4 – 0,1.3 = 0,1 mol
Ta có nNO3(Y) = nHNO3 + 3nFe(NO3)3 → nFe(NO3)3 = 0,29 mol
→ nFe(X) = 0,29 mol
→ Quy đổi X thành Fe và O với số mol lần lượt là 0,29 mol và x mol
Bảo toàn e có 3nFe = 2nO + nNO2 + 3nNO → 0,29.3 = 2x + 0,06.3 + 0,07 → x = 0,31 mol
+) Xét X + HCl có tạo muối FeCl2 và FeCl3 lần lượt là a và b mol
Ta có hệ sau : \(\left\{ \begin{gathered}{n_{Fe(X)}} = a + b = 0,29 \\{m_{muoi}} = 127a + 162,5b = 40,38 \\\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}a = 0,19\,mol \\b = 0,1\,mol \\\end{gathered} \right.\)
Bảo toàn e có 2nFe2+ + 3nFe3+ = 2nO + 2nH2 → 2.0,19 + 3.0,1 = 2.0,31 + 2nH2 → nH2 = 0,03 mol
→ a = 0,03 mol
Đáp án B