Hỗn hợp X gồm FeO và Fe₃O₄ có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 3. Cho một luồng CO đi qua ống sứ đựng m gam X nung nóng, sau một thời gian thu được 6,96 gam hỗn hợp Y gồm Fe, FeO và Fe₃O₄. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO₃ dư thu được 2,24 lít (đkc) hỗn hợp Z gồm NO và NO₂ (không có sản phẩm khử khác của N⁺⁵), tỉ khối của Z so với metan là 2,725. Giá trị của m là (VDC)
Hỗn hợp X gồm FeO và Fe₃O₄ có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 3. Cho một luồng CO đi qua ống sứ đựng m gam X nung nóng, sau một thời gian thu được 6,96 gam hỗn hợp Y gồm Fe, FeO và Fe₃O₄. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO₃ dư thu được 2,24 lít (đkc) hỗn hợp Z gồm NO và NO₂ (không có sản phẩm khử khác của N⁺⁵), tỉ khối của Z so với metan là 2,725. Giá trị của m là (VDC)
Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: C
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi) Gọi số mol FeO = a, Fe₃O₄ = 3a trong X ban đầu → n_Fe = 10a; n_O = 13a; m_X = 72a + 3·232a = 768a.
Khí Z: n_Z = 2,24/22,4 = 0,1 mol; M_Z = 2,725 × 16 = 43,6. Gọi n_NO = x, n_NO₂ = y: x + y = 0,1; 30x + 46y = 4,36 → x = 0,015; y = 0,085.
Số electron nhường cho N⁺⁵: Fe⁰ → Fe³⁺ (3e), Fe²⁺ → Fe³⁺ (1e): 3n_Fe + n_FeO(Y) = 3(0,015) + 0,085 = 0,13 mol.
Gọi Y gồm Fe = f, FeO = b, Fe₃O₄ = c mol:
- Bảo toàn Fe: f + b + 3c = 10a
- Electron: 3f + b = 0,13
- Khối lượng Y: 56(f + b + 3c) + 16(b + 4c) = 6,96 → 35a + b + 4c = 0,435
Giải hệ: từ hai phương trình đầu và phương trình khối lượng suy ra c = 100a − 1; b = 4,435 − 435a; f = 145a − 1,435. Vì Y phải chứa cả Fe, FeO, Fe₃O₄ (b, c, f > 0) → 0,01 < a < 0,01019 → m = 768a ≈ 7,68 gam.
Chọn C.
Khí Z: n_Z = 2,24/22,4 = 0,1 mol; M_Z = 2,725 × 16 = 43,6. Gọi n_NO = x, n_NO₂ = y: x + y = 0,1; 30x + 46y = 4,36 → x = 0,015; y = 0,085.
Số electron nhường cho N⁺⁵: Fe⁰ → Fe³⁺ (3e), Fe²⁺ → Fe³⁺ (1e): 3n_Fe + n_FeO(Y) = 3(0,015) + 0,085 = 0,13 mol.
Gọi Y gồm Fe = f, FeO = b, Fe₃O₄ = c mol:
- Bảo toàn Fe: f + b + 3c = 10a
- Electron: 3f + b = 0,13
- Khối lượng Y: 56(f + b + 3c) + 16(b + 4c) = 6,96 → 35a + b + 4c = 0,435
Giải hệ: từ hai phương trình đầu và phương trình khối lượng suy ra c = 100a − 1; b = 4,435 − 435a; f = 145a − 1,435. Vì Y phải chứa cả Fe, FeO, Fe₃O₄ (b, c, f > 0) → 0,01 < a < 0,01019 → m = 768a ≈ 7,68 gam.
Chọn C.