X là hỗn hợp gồm Fe và hai oxit của sắt. Hòa tan hết 15,12 gam X trong dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được 16,51 gam muối Fe (II) và m gam muối Fe (III). Mặt khác, khi cho 15,12 gam X phản ứng hoàn toàn với dung dịch acid nitric loãng dư thì giải phóng 1,568 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Thành phần % về khối lượng của Fe trong X là:
Đáp án:
\( \% {m_{Fe}} = 14,8\% \)
Giải thích các bước giải:
Quy đổi hỗn hợp \(X\) về \(Fe;FeO;Fe_2O_3\) với số mol lần lượt là \(x;y;z\)
\( \to 56x + 72y + 160z = 15,12\)
Cho hỗn hợp tác dụng với \(HCl\) dư.
\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)
\(FeO + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}O\)
\(F{e_2}{O_3} + 6HCl\xrightarrow{{}}2FeC{l_3} + 3{H_2}O\)
\( \to {n_{FeC{l_2}}} = {n_{Fe}} + {n_{FeO}} = x + y{\text{ mol}}\)
\({n_{FeC{l_3}}} = 2{n_{F{e_2}{O_3}}} = 2z{\text{ mol}}\)
\( \to 127(x + y) = 16,51\)
Cho \(X\) tác dụng với axit nitric loãng dư.
\(Fe + 4HN{O_3}\xrightarrow{{}}Fe{(N{O_3})_3} + NO + 2{H_2}O\)
\(3FeO + 10HN{O_3}\xrightarrow{{}}3Fe{(N{O_3})_3} + NO + 5{H_2}O\)
\(F{e_2}{O_3} + 6HCl\xrightarrow{{}}2FeC{l_3} + 3{H_2}O\)
\( \to {n_{NO}} = {n_{Fe}} + \frac{1}{3}{n_{FeO}} = x + \frac{1}{3}y = \frac{{1,568}}{{22,4}} = 0,07{\text{ mol}}\)
Giải được:
\(x=0,04;y=0,09;z=0,04\)
\( \to {m_{Fe}} = 0,04.56 = 2,24{\text{ gam}}\)
\( \to \% {m_{Fe}} = \frac{{2,24}}{{15,12}} = 14,8\% \)
Đáp án:
Quy đổi 15,12 gam X thành : Fe ; FeO v à Fe2O3
( x mol ) ( y mol )
Hoà tan vào dd HCl ta có pt : x + y = 16,51/127 = 0,13 mol.
Cho X vào HNO3 dư :
Fe Fe3+ + 3e N+5 + 3e NO
x 3x 0,21 0,07
FeO Fe3+ + 1e
y y
=> Bảo toàn electron: 3x + y = 0,21
Giải hệ = > x = 0,04 mol v à y = 0,09 mol = > % mFe = 0,04.56/15,12 . 100% = 14,81%