Cho 5,68 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 0,672 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Tính giá trị của m.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\({n_{NO}} = \dfrac{{0,672}}{{22,4}} = 0,03\,\,mol\)
Quy đổi hỗn hợp X về Fe (x mol) và O (y mol)
Ta có: mX = mFe + mO → 56x + 16y = 5,68 (1)
Các quá trình trao đổi electron:
\(\mathop {F{\rm{e}}}\limits^0 \to \mathop {F{\rm{e}}}\limits^{ + 3} + 3{\rm{e}}\)
\(\mathop O\limits^0 + 2{\rm{e}} \to \mathop O\limits^{ - 2} \)
\(\mathop N\limits^{ + 5} + 3{\rm{e}} \to \mathop N\limits^{ + 2} \)
Áp dụng bảo toàn electron: \(3{n_{F{\rm{e}}}} = 2{n_O} + 3{n_{NO}}\)
\( \to 3.x = 2y + 3.0,03 \to 3{\rm{x - 2y = 0,09}}\)(2)
Từ (1) và (2) → x = 0,08; y = 0,075
Bảo toàn nguyên tố Fe: \(2{n_{F{{\rm{e}}_2}{{(S{O_4})}_3}}} = {n_{F{\rm{e}}}} \to {n_{F{{\rm{e}}_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \dfrac{{{n_{F{\rm{e}}}}}}{2} = \frac{{0,08}}{2} = 0,04\,\,mol\)
\( \to m = {m_{F{{\rm{e}}_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 0,04.400 = 16\,\,gam\)
