Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp bột gồm Fe3O4 và FeCO3 trong dd HNO3 dư (đun nóng), thu được 3,36lít hỗn hợp khí x gồm 2 khí (đktc) và dd Y. Tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 22,6. Tính giá trị của m?
Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp bột gồm Fe3O4 và FeCO3 trong dd HNO3 dư (đun nóng), thu được 3,36lít hỗn hợp khí x gồm 2 khí (đktc) và dd Y. Tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 22,6. Tính giá trị của m?
Đáp án:
m=13,92 gam.
Giải thích các bước giải:
Ta có: \({M_X} = 22,6.2 = 45,2\) mà X chắc chắn chứa \(C{O_2}\) (44) nên khí còn lại là \(N{O_2}\) (46).
Gọi số mol \(C{O_2};N{O_2}\) lần lượt là a, b.
\( \to {n_X} = a + b = \frac{{3,36}}{{22,4}} = 0,15{\text{mol; }}{{\text{m}}_X} = 44a + 46b = 45,2.0,15 \to a = 0,06;b = 0,09\)
\( \to {n_{FeC{O_3}}} = {n_{C{O_2}}} = 0,06{\text{ mol}}\)
Phản ứng xảy ra:
\(F{e_3}{O_4} + 10HN{O_3}\xrightarrow{{}}3Fe{(N{O_3})_3} + N{O_2} + 5{H_2}O\)
\(FeC{O_3} + 4HN{O_3}\xrightarrow{{}}Fe{(N{O_3})_3} + C{O_2} + N{O_2} + 2{H_2}O\)
Ta có:
\({n_{N{O_2}}} = {n_{F{e_3}{O_4}}} + {n_{FeC{O_3}}} = 0,09{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{F{e_3}{O_4}}} = 0,09 – 0,06 = 0,03{\text{ mol}}\)
\( \to m = {m_{F{e_3}{O_4}}} + {m_{FeC{O_3}}} = 0,03.232 + 0,06.116 = 13,92{\text{gam}}\)