Hh E gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4 và Fe(NO3)2. Nung 23,84g E thu được X và 0,12 mol NO2

Câu hỏi: (Tốt nghiệp THPT 2022) Hỗn hợp E gồm Fe, Fe₃O₄, Fe₂O₃ và Fe(NO₃)₂. Nung 23,84 gam E trong môi trường trơ thu được chất rắn X (chỉ gồm Fe và các oxit) và 0,12 mol khí NO₂. Hòa tan hết X trong dung dịch HCl nồng độ 3,65% thu được 672 ml khí H₂ và dung dịch Y chỉ chứa muối. Cho tiếp dung dịch AgNO₃ dư vào Y thu được 102,3 gam kết tủa gồm Ag và AgCl. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ phần trăm của muối FeCl₂ trong Y gần nhất với giá trị nào sau đây?

     A. 3,08%.                                     

     B. 3,58%.                                     

     C. 3,12%.                                     

     D. 2,84%.

Hướng dẫn giải

 n_H2 = 0,03 mol

m_X = m_E – m_NO2 = 23,84 – 0,12.46 = 18,32g

Gọi a, b, c là số mol của Fe²⁺, Fe³⁺ và O^2- trong X

m_X = 56a + 56b + 16c = 18,32 (1)

Fe → Fe²⁺ +2e

a                   2a

Fe → Fe³⁺ + 3e

b                    3b

O + 2e → O^2-

c      2c

2H⁺ + 2e → H₂

            0,06    0,03

Theo ĐLBT electron:

2a + 3b – 2c = 0,06 (2)

Cho AgNO₃ dư vào dung dịch Y

Ag⁺ + Cl^- → AgCl

     (2a + 3b)  (2a + 3b)

Ag⁺ + Fe²⁺ → Ag + Fe³⁺

          a             a

m_Ag + m_AgCl = 102,3

→ 395a + 430,5b = 102,3 (3)

Giải hệ (1), (2) và (3)

→ a = 0,15 mol; b = 0,1 mol và c = 0,27 mol

m_{dd HCl} = 0.6.36,5.100/3,65 = 600g

C%_FeCl2 = 0,15.127.100/(18,32 + 600 – 0,03.2) = 3,081%

→ Đáp án: A

Trung tâm luyện thi - gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng