Nung m gam hỗn hợp X gồm $\large Fe, Fe(NO_{3})_{2}, Fe(NO_{3})_{3}$ v

Nung m gam hỗn hợp X gồm $\large Fe, Fe(NO_{3})_{2}, Fe(NO_{3})_{3}$ và $\large FeCO_{3}$ trong bình kín (không có không khí). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Y và khí Z có tỉ khối so với $\large H_{2}$ là 22,5 (giả sử khí $\large NO_{2}$ sinh ra không tham gia phản ứng nào khác). Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch gồm 0,01 mol $\large KNO_{3}$ và 0,15 mol $\large H_{2}SO_{4}$ (loãng), thu được dung dịch chỉ chứa 21,23 gam muối trung hòa của kim loại và hỗn hợp hai khí có tỉ khối so với $\large H_{2}$ là 8 (trong đó có một khí hóa nâu trong không khí). Giá trị của m là?.

• A.

  A. 11,32

• B.

  B. 13,92

• C.

  C. 19,16

• D.

  D. 13,76

Khi hóa nâu ngoài không khí là khí NO.

$\large M_{\text{khí}}=8.2=16 < M_{NO}$

$\large \Rightarrow$ Khí còn lại là $\large H_{2}$

$\large \Rightarrow$ Chứng tỏ $\large NO_{3}^{-}$ phản ứng hết 

Có $\large \dfrac{30+2}{2}=16\Rightarrow n_{H_{2}}=n_{NO}=0,01$

BTNT H:

$\large n_{H_{2}O}=n_{H_{2}SO_{4}}-n_{H_{2}}=0,15-0,01=0,14$

Đặt số mol $\large Fe^{2+}$ là x, số mol $\large Fe^{3+}$ là y, số mol $\large O$ trong Y là z.

BTe: $\large 2x+3y=2z+2n_{H_{2}}+3n_{NO}$

$\large \Rightarrow 2x+3y-2z=0,05\ (1)$

BTĐT: $\large 2x+3y+n_{K^{+}}=2n_{SO_{4}^{2-}}$

$\large \Rightarrow 2x+3y=2.0,15-0,01=0,29\ (2)$

$\large m_{\text{muối}}=56(x+y)+39.0,01+96.0,15=21,23 \ (3)$

Từ (1), (2), (3) suy ra $\large \left\{\begin{matrix} x=0,055\\ y=0,06\\ z=0,12 \end{matrix}\right.$

Khí Z chứa $\large CO_{2}$ và $\large NO_{2}$

Có $\large \dfrac{44+46}{2}=45=M_{z}\Rightarrow$ Chứng tỏ $\large n_{NO_{2}}=n_{CO_{2}}$

$\large Fe+NO_{3}^{-}+CO_{3}^{2-}\rightarrow Fe+2O+NO_{2}+CO_{2}$

$\large \Rightarrow n_{NO_{3}^{-}}+n_{CO_{3}^{2-}}=n_{O(Y)}=0,12$

$\large \Rightarrow n_{NO_{2}}=n_{CO_{2}}=0,06$

$\large \Rightarrow m=56.(0,055+0,06)+62.0,06+60.0,06=13,76$