Hòa tan hoàn toàn 3,92 gam bột Fe vào 44,1 gam dung dịch HNO3 50% thu được dung dịch X(không có ion NH4+, bỏ qua sự hòa tan của các khí trong nước và sự bay hơi của nước). Cho X phản ứng với 200ml dung dịch chứa đồng thời KOH 0,5M và NaOH 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được chất rắn Z. Nung Z đến khối lượng không đổi, thu được 20,56 gam hỗn hợp chất rắn khan. Nồng độ phần trăm của Fe(NO3)2 trong dung dịch X là
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai0,07 mol Fe + 0,35 mol HNO3 → DD X
X + 0,1 mol KOH + 0,2 mol NaOH → muối Z
Muối Z có K+ : 0,1 mol; Na+ : 0,2 mol; NO3- : x mol và OH- : y mol
Bảo toàn điện tích có x + y = 0,3 mol
Khi nhiệt phân Z thì NO3- → NO2- →mmuối = 39.0,1 + 23.0,2 + 46x + 17y = 20,56
→ x = 0,24 mol và y = 0,06 mol
→ dung dịch X cũng có 0,24 mol NO3- > 3nFe = 0,21 mol → dung dịch X chứa HNO3 và 0,07 mol Fe(NO3)3
Bảo toàn N có nHNO3(X) = 0,24 – 0,07.3 =0,03 mol
Đặt sản phẩm khử của phản ứng là N+n thì ta có
N+5 + (5-n) e → N+n
Fe → Fe+3 + 3e
Ta có \({n_{{N^{ + n}}}} = {n_{HN{O_3}(bd)}} - {n_{N{O_3}(X)}} = 0,35 - 0,24 = 0,11\{ Al(OH)3:0,3BaSO4:0,04Nung\{ Al2O3:0,15BaSO4:0,04\)
→ 0,11(5-n) = 3.0,07 =0,21 → n = 3,09 thì khí thoát ra có dạng N2On :0,055 mol
Bảo toàn khối lượng có mFe + mDD HNO3 = mX + mkhí → 3,92 + 44,1 = mx + 0,055.(14.2 + 16x)
→ mX = 43,76 gam
→ nồng độ % của Fe(NO3)3 trong X là C%[Fe(NO3)3] = 0,07.242 : 43,76. 100% = 38,7%
Đáp án cần chọn là: C
Đề thi giữa HK2 môn Hóa học 12 năm 2021-2022
Trường THPT Ngô Gia Tự