Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 30 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X bởi lượng vừa đủ dung dịch HNO3 10%, thu được dung dịch Y và 3,36 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy

13/25

Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 30 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X bởi lượng vừa đủ dung dịch HNO₃ 10%, thu được dung dịch Y và 3,36 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn Y, lấy chất rắn thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 36 gam chất rắn Z. Nồng độ phần trăm của Fe(NO₃)₃ trong dung dịch Y là

(Cho biết nguyên tử khối của các nguyên tố: H = 1; N = 14; O = 16; Fe = 56.)

4,64%.

4,62%.

6,91%.

8,99%.

Giải thích

Đáp án đúng là: A

Khi có không khí (O₂) muối Fe²⁺ và Fe³⁺ đều bị nhiệt phân thành Fe₂O₃

Fe +O2→30g XFeO→+HNO3 10%YFe2+ xFe3+ yNO3− +3,36(l) NO+ H2O

Y→t°, O2 36g Fe2O3

Bảo toàn nguyên tố Fe ⇒ n_Fe= 0,225.2 = 0,45 mol = n_{Fe trong X}

⇒ m_{O trong X}= 30 – 0,45.56 = 4,8 gam

⇒ n_{O trong X}= 0,3 mol

Bảo toàn Fe trong Y ⇒ x + y = 0,45(1)

Bảo toàn e ⇒ 2nFe2++3nFe3+=3nNO+2nO

⇒ 2.x + 3.y = 3. 0,15 + 2.0,3 (2)

Giải hệ (1) và (2) ⇒ x = 0,3; y = 0,15

Bảo toàn điện tích trong Y:

Bảo toàn N ⇒ nHNO3=nNO3−+nNO=1,05+0,15=1,2 mol

⇒mHNO3=1,2.63=75,6 g

mdd HNO3=75,6.10010=756 g

m_{dung dịch sau phản ứng} = 30 + 756 – 36 = 781,5 gam

C%Fe(NO3)3=0,15.242781,5.100%=4,64%