Hòa tan một lượng hỗn hợp X gồm Fe3O4 và FeS2 trong 63 gam HNO3 nồng độ x%, thu được sản phẩm gồm 1,568 lít (ở đktc) khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 2M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 9,76 gam chất rắn. Giá trị của x là gì?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sainNO2 = 0,07 mol
Chất rắn sau khi nung là Fe2O3.
nFe2O3 = 9,76 : 160 = 0,061 mol
Ta thấy nNaOH > 3nFe => dd Y chứa H+ (tức là HNO3 còn dư)
=> nH+(dd Y) = nNaOH - 3nFe3+ = 0,4 - 3.0,122 = 0,034 mol
*Xét phản ứng của X và HNO3:
Đặt nFe3O4 = a và nFeS2 = b (mol)
+ BTe: a + 15b = 0,07 (1)
+ BTNT "Fe": 3nFe3O4 + nFeS2 = 2nFe2O3 => 3a + b = 2.0,061 (2)
Giải hệ (1) và (2) được a = 0,04 và b = 0,002
Dung dịch Y gồm: Fe3+ (0,122 mol); H+ (0,034 mol); SO42- (0,004 mol) và NO3-
BTĐT => 3nFe3+ + nH+ = 2nSO42- + nNO3- => 3.0,122 + 0,034 = 2.0,004 + nNO3-
=> nNO3- = 0,392
BTNT "N": nHNO3 = nNO3- + nNO2 = 0,392 + 0,07 = 0,462 mol
=> x = [(0,462.63)/63].100% = 46,2%
Đáp án A