Nung 26,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 và FeCO3 trong bình kín không có không khí, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y và 4,48 lít khí Z có tỷ khối so với H2 là 22,5 (giả sử NO2 sinh ra không tham gia phản ứng nào khác). Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch gồm t mol NaNO3 và 0,32 mol H2SO4 (loãng) thu được dung dịch chỉ chứa m gam muối trung hòa của kim loại và hỗn hợp khí T chứa hai khí có tỷ khối so với \({{H}_{2}}\) là 8, trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Giá trị của m là

Đáp án D

\({{\overline{M}}_{T}}=16\Rightarrow \) Khí gồm NO và H₂

Do có H₂ nên \(N{{O}_{3}}^{-}\) hết, bảo toàn N được:

\({{n}_{{{H}_{2}}}}={{n}_{NO}}={{n}_{NaN{{O}_{3}}}}=t\left( mol \right)\)

Y tác dụng với dung dịch gồm NaNO₃ và H₂SO₄ (loãng) sinh khí T (NO và H₂) →Y có Fe dư

→ Z gồm chỉ gồm NO₂ và CO₂ không có O₂: \({{n}_{N{{O}_{2}}}}=a\) và \({{n}_{C{{O}_{2}}}}=b\)

\(\Rightarrow {{M}_{Z}}=45\) và \({{n}_{Z}}=0,2\,mol\Rightarrow a=b=0,1\,mol\)

Quy đổi X thành: Fe (x mol), \(N{{O}_{3}}^{-}\) (a mol: bảo toàn N) và \(C{{O}_{3}}^{2-}\) (b mol: bảo toàn C)

\({{m}_{X}}=26,2g\Rightarrow x=0,25mol\)

Bảo toàn khối lượng: \({{m}_{Y}}={{m}_{X}}-{{m}_{Z}}=26,2-45.0,2=17,2g\)

Quy đổi Y thành: Fe (0,25 mol) và O (y mol) \(\Rightarrow y=0,2\,mol\)

Trong m gam muối, đặt u và v là số mol Fe²⁺ và Fe³⁺

Bảo toàn Fe: \(u+v=0,25\,mol\)   (1)   

Bảo toàn điện tích:

\(2u+3v+t=0,32.2\)      (2)

Bảo toàn electron:

\(2u+3v=2.0,2+3t+2t\)  (3)

Giải hệ (1),  (2), (3)

u = 0,15 mol, v = 0,1 mol và t = 0,04 mol

Khối lượng muối:

\({{m}_{mu\hat{o}i}}=56\left( u+v \right)+23.t+96.0,32=45,64g\)