Câu hỏi: Nung 26,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 và FeCO3 trong bình kín không có không khí, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y và 4,48 lít khí Z có tỷ khối so với H2 là 22,5 (giả sử NO2 sinh ra không tham gia phản ứng nào khác). Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch gồm t mol NaNO3 và 0,32 mol H2SO4 (loãng) thu được dung dịch chỉ chứa m gam muối trung hòa của kim loại và hỗn hợp khí T chứa hai khí có tỷ khối so với ${{H}_{2}}$ là 8, trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Giá trị của m là
A. 43,92
B. 49,16
C. 41,32
D. 45,64
Gợi ý câu trả lời
Đáp án D
${{\overline{M}}_{T}}=16\Rightarrow $ Khí gồm NO và H2
Do có H2 nên $N{{O}_{3}}^{-}$ hết, bảo toàn N được:
${{n}_{{{H}_{2}}}}={{n}_{NO}}={{n}_{NaN{{O}_{3}}}}=t\left( mol \right)$
Y tác dụng với dung dịch gồm NaNO3 và H2SO4 (loãng) sinh khí T (NO và H2) $\Rightarrow $ Y có Fe dư
$\Rightarrow $ Z gồm chỉ gồm NO2 và CO2 không có O2: ${{n}_{N{{O}_{2}}}}=a$ và ${{n}_{C{{O}_{2}}}}=b$
$\Rightarrow {{M}_{Z}}=45$ và ${{n}_{Z}}=0,2\,mol\Rightarrow a=b=0,1\,mol$
Quy đổi X thành: Fe (x mol), $N{{O}_{3}}^{-}$ (a mol: bảo toàn N) và $C{{O}_{3}}^{2-}$ (b mol: bảo toàn C)
${{m}_{X}}=26,2g\Rightarrow x=0,25mol$
Bảo toàn khối lượng: ${{m}_{Y}}={{m}_{X}}-{{m}_{Z}}=26,2-45.0,2=17,2g$
Quy đổi Y thành: Fe (0,25 mol) và O (y mol) $\Rightarrow y=0,2\,mol$
Trong m gam muối, đặt u và v là số mol Fe2+ và Fe3+
Bảo toàn Fe: $u+v=0,25\,mol$ $\left( 1 \right)$
Bảo toàn điện tích:
$2u+3v+t=0,32.2$ $\left( 2 \right)$
Bảo toàn electron:
$2u+3v=2.0,2+3t+2t$ $\left( 3 \right)$
Giải hệ $\left( 1 \right)$$\left( 2 \right)$ $\left( 3 \right)$:
$u=0,15\,mol$; $v=0,1\,mol$; $t=0,04\,mol$
Khối lượng muối:
${{m}_{mu\hat{o}i}}=56\left( u+v \right)+23.t+96.0,32=45,64g$
