Cho hỗn hợp X gồm Fe, FeO và Fe(NO₃)₂ có tổng số mol là 0,4 mol hoà tan hoàn toàn trong dung dịch loãng chứa 0,52 mol H₂SO₄, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và 5,376 lít khí NO (đktc). Dung dịch Y có thể phản ứng tối đa với 8,96 gam Fe hoặc 10,24 gam Cu. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵ trong cả quá trình là NO. Phần trăm khối lượng của Fe đơn chất trong hỗn hợp X gần nhất với

Chọn đáp án B

Y có thể gồm các ion thuộc 1 trong 3 trường hợp:

TH1: Fe²⁺ (có thể), Fe³⁺, H⁺, $S{O}_4^{2-}$  

TH2: Fe²⁺ (có thể), $N{O}_3^{-}$, $S{O}_4^{2-}$ 

TH3: Fe³⁺_, H⁺, $N{O}_3^{-}$, $S{O}_4^{2-}$

Lượng Cu và Fe hoà tan tối đa là như nhau Þ Chỉ có thể là TH2 hoặc TH3 vì TH1 có H⁺ mà không

có $N{O}_3^{-}$ Þ Tạo thêm H₂, làm cho lượng Fe tối đa hoà tan được nhiều hơn Cu

nCu max = nFe max = 0,16 Þ Số mol Fe³⁺ trong Y tối đa = 0,16x2 = 0,32

Với TH3 thì nFe³⁺ = 0,4 Þ Chỉ có TH2 thỏa mãn Y

Trong đó Y chứa: Fe³⁺ (0,32 mol), Fe²⁺ (0,08 mol), $N{O}_3^{-}$, $S{O}_4^{2-}$(0,52 mol)

BTĐT Þ nNO = 0,32x3 + 0,08x2 - 0,52x2 = 0,08

Bán phản ứng Þ nFeO = (0,52x2 - 0,24x4)/2 = 0,04

BTNT.N Þ nFe(NO₃)₂ = (0,24 + 0,08)/2 = 0,16 Þ nFe = 0,4 - 0,16 - 0,04 = 0,2

Vậy %Fe(NO₃)₂ =