Để m g phoi bào sắt (A) ngoài không khí biến thành hỗn hợp (B) có khối lượng 30g gồm Fe và FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho B tác dụng với axit nitric giải phóng ra 5,6 lít khí NO. Tính m?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiFe + 1/2 O2 → FeO (1)
3Fe + 2 O2 → Fe3O4 (2)
2Fe + 3/2 O2 → Fe2O3 (3)
Fe + 4 HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O (4)
3FeO + 10 HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O (5)
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO↑ + 14H2O (6)
Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O (7)
7 phương trình phản ứng trên được biểu diễn bằng các quá trình oxi hóa khử sau:
Fe - 3e → Fe+3
O (O2) + 2e → O-2
N+5 + 3e → N+2
Vậy nNO = 0,25 (theo giả thiết), số mol Fe là x và số mol nguyên tử oxi là y
Theo quy tắc bảo toàn e ta có: 3x = 2y + 0,75 (I)
Mặt khác B chỉ gồm Fe và O nên ta còn có 56x + 16y = 30 (II)
Giải hệ ta được: x = 0,45 và m = 0,45 × 56 = 25,2g