Hòa tan hết 30,56 gam hỗn hợp gồm Mg, Fe3O4 và FeCO3 trong dung dịch chứa HCl và 0,24 mol HNO3.

35/40

Hòa tan hết 30,56 gam hỗn hợp gồm Mg, Fe₃O₄ và FeCO₃ trong dung dịch chứa HCl và 0,24 mol HNO₃, thấy thoát ra hỗn hợp khí X gồm CO₂, NO và 0,08 mol N₂O; đồng thời thu được dung dịch Y có khối lượng tăng 22,6 gam so với dung dịch ban đầu. Tỉ khối hơi của X so với He bằng 9,95. Cho dung dịch AgNO₃ đến dư vào dung dịch Y, thu được 0,03 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵) và 239,66 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Fe₃O₄ có trong hỗn hợp ban đầu gần nhất với:

37%.

38%.

39%.

40%.

Giải thích

Đáp án B

Phương pháp giải:

- Tóm tắt sơ đồ phản ứng.

- Vận dụng các định luật: bảo toàn khối lượng, bảo toàn e, bảo toàn nguyên tố để xác định các yếu tố trong sơ đồ.

Giải chi tiết:

Khi cho AgNO₃ vào dd Y thu được khí NO → dd Y chứa Fe²⁺, H⁺ dư và không có NO₃^-.

m_{dd tăng} = m_hh - m_khí ⟹ m_khí = m_hh - m_{dd tăng} = 30,56 - 22,6 = 7,96 gam ⟹ n_khí = 7,96/(9,95.4) = 0,2 mol.

Ta có: nkhi=nCO2+nNO+0,08=0,2nkhi=44nCO2+30nNO+0,08.44=7,96→nCO2=0,06nNO=0,06

BTNT N → n_NH4⁺ = n_HNO3 - n_NO - 2n_N2O = 0,02 mol.

n_H⁺_{(dd Y)} = 4n_{NO (lần 2)} = 0,12 mol.

30,56(g)Mg : aFe3O4 : bFeCO3 : 0,06+HCl : cHNO3 : 0,24→XCO2 : 0,06NO : 0,06N2O : 0,08dd.YMg2+Fe3+Fe2+NH4+ : 0,02H+: 0,12Cl-: cH2O→+AgNO3 du239,66g AgAgCl : c+NO:0,03

+) m_{hh đầu} = 24a + 232b + 0,06.116 = 30,56 (1)

+) Công thức nhanh: n_H⁺ = 8n_Fe3O4 + 2n_FeCO3 + 4n_{NO (tổng)} + 10n_NH4⁺ + 10n_N2O

→ c + 0,24 = 8b + 2.0,06 + 4.(0,06 + 0,03) + 10.0,02 + 10.0,08 (2)

+) Áp dụng bảo toàn e: 2n_Mg + n_Fe3O4 + n_FeCO3 = 3n_NO(tổng) + 8n_N2O + 8n_NH4⁺ + n_Ag

→ 2a + b + 0,06 = 3.0,09 + 8.0,08 + 8.0,02 + n_Ag

→ n_Ag = 2a + b - 1,01 (mol).

→ m_↓ = m_Ag + m_AgCl = 108.(2a + b - 1,01) + 143,5.c = 239,66 (3)

Giải (1) (2) (3) được a = 0,5; b = 0,05; c = 1,64.

→ %m_Fe3O4 = (0,05.232/30,56).100% = 37,96% gần nhất với 38%.