Cho m gam Fe tác dụng hết với oxi thu được 44,8 gam hỗn hợp chất rắn A gồm 2 oxit (FeO, Fe2O3). Cho toàn bộ lượng hỗn hợp A trên tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), thu được dung dịch B và 4,48 lít hỗn hợp khí C (đktc) gồm các sản phẩm khử là NO và NO2, tỉ khối của hỗn hợp C so với H2 là 19. Tính giá trị của m.( làm theo pp bảo toàn khối lượng- bảo toàn số mol nguyên tố
Chúc bạn học tốt!!!
Đáp án:
`m=33,6g`
Giải thích các bước giải:
$2Fe + O_2 \xrightarrow {t^0} 2FeO$
$4Fe + 3O_2 \xrightarrow {t^0} 2Fe_2O_3 $
Khi cho vào `HNO_3`, Chỉ `FeO` tạo sản phẩm khử, `Fe_2O_3` đã đạt hóa trị cao nhất.
`3FeO + 10HNO_3 \to 3Fe(NO_3)_3 + NO + 5H_2O `
`FeO + 4HNO_3 \to Fe(NO_3)_3 + NO_2 + 2H_2O `
`Fe_2O_3 + 6HNO3 \to 2Fe(NO_3)_3 + 3H_2O `
Ta có:
`n_C=4,48÷22,4=0,2 mol`
`\overline{M_C}={30nNO+46nNO2}/{nNO+nNO2}=19.2=38`
`=> n_{NO}=n_{NO_2}`
Mà `n_{NO}+n_{NO_2}=0,2`
`=> n_{NO}=n_{NO_2}=0,1 mol`
Theo pt:
`n_{FeO}=3.n_{NO}+n_{NO_2}=3.0,1+0,1=0,4 mol`
`=> m_{Fe_2O_3} =44,8-0,4.72=16g`
`n_{Fe_2O_3} =16÷160=0,1 mol`
`BTNT` `Fe:`
`n_{Fe}=n_{FeO}+2.n_{Fe_2O_3} =0,4+2.0,1=0,6 mol`
Khối lượng `Fe` ban đầu:
`m=0,6.56=33,6g`
Đáp án:
m= 33,6 (g)
Giải thích các bước giải:
$n_{C}$ = 4,48 : 22,4=0,2 (mol)
$M_{C}$ =19×2=38
Ta có sơ đồ đường chéo:
NO: 30 8
38
$NO_{2}$ 46 8
⇒ $n_{NO}$=$n_{NO2}$=$\frac{0,2}{2}$ =0,1
Vì $Fe_{2}$ $O_{3}$ có Fe đạt hóa trị cao nhất ⇒ Khi tác dụng HNO3 không tạo ra sản phẩm khử
Ta lại có :
$Fe^{+2}$ → $Fe^{+3}$ + 1e
x → x
$N^{+5}$ + 3e → $N^{+2}$
0,3 ← 0,1
$N^{+5}$ + 1e → $N^{+4}$
0,1 ← 0,1
PT bảo toàn e : x=0,3+0,1=0,4 (mol) ⇒ $m_{FeO}$ = 0,4×72=28,8 (g)
⇒ m $Fe_{2}$ $O_{3}$= 44,8 – 28,8 = 16 (g)
⇒ n $Fe_{2}$ $O_{3}$ = 0,1 (mol)
Bảo toàn nguyên tố Fe ta có $n_{Fe}$= $n_{FeO}$ + 2× n $Fe_{2}$ $O_{3}$= 0,6 (mol)
Khối lượng Fe: $m_{Fe}$= 0,6×56=33,6 (g)