Cho m gam bột Fe vào bình kín chứa đồng thời 0,06 mol O2 và 0,03 mol Cl2, rồi đốt nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn chỉ thu được hỗn hợp chất rắn chứa các oxit sắt và muố...

* Hướng dẫn giải

Đáp án A

O trong 0,06 mol sẽ chạy hết vào trong H₂O

\(\to {n_{HCl}} = 2{n_{{H_2}O}}\left( {BTNT:H} \right) = 4{n_{{O_2}}}\left( {BTNT:O} \right) = 4.0,06 = 0,24\,mol\)

nHCl đã dùng (dư 25%) = 1,25.0,24 = 0,3 mol.

Quá trình:

\(\left\{ {\underbrace {Fe}_{m\,gam}\begin{array}{*{20}{c}} {\overbrace {{O_2}}^{0,06\,mol}}\\ {\underbrace {C{l_2}}_{0,03\,mol}} \end{array}} \right\} + \left\{ \begin{array}{l} \overbrace {HCl}^{0,3\,mol}\\ AgN{O_3} \end{array} \right\} \to \underbrace {\left\{ \begin{array}{l} Ag\\ AgCl \end{array} \right\}}_{53,28\,gam} + Fe{\left( {N{O_3}} \right)_3} + \underbrace {NO}_{0,015\,mol} + \underbrace {{H_2}O}_{0,15\,mol}\)

Sơ đồ:

\(\begin{array}{l} 2{H^ + } + {O^{2 - }} \to {H_2}O\\ 4{H^ + } + NO_3^ - + 3e \to NO + 2{H_2}O \end{array}\)

nH₂O ­(cả quá trình) = \(= \frac{1}{2}{n_{HCl}}^{\left( {BTNT:Cl} \right)} = 0,15\,mol = {n_{O\left( {trong\,oxit} \right)}} + 2{n_{NO}} = 0,{06.2^{\left( {BTNT:O} \right)}} + 2{n_{NO}}\)

\( \to {n_{NO}} = 0,015\,mol\)

Cl- đi vào hết AgCl \( \to {n_{AgCl}} = 2{n_{C{l_2}}} + {n_{HCl}} = 0,03.2 + 0,3 = 0,36\,mol\)

\(\begin{array}{l} \to {n_{Ag}} = \frac{{53,28 - 143,5.0,36}}{{108}} = 0,015\,mol\\ BTNT\left[ {Ag} \right] \to {n_{AgN{O_3}}} = {n_{AgCl}} + {n_{Ag}} = 0,36 + 0,015 = 0,375\left( {mol} \right)\\ BTNT\left[ N \right] \to {n_{AgN{O_3}}} = 3{n_{Fe{{\left( {N{O_3}} \right)}_3}}} + {n_{NO}} \to {n_{Fe{{\left( {N{O_3}} \right)}_3}}} = \frac{{0,375 - 0,015}}{3} = 0,12\,mol\\ \to {n_{Fe}} = 0,12 \to m = 0,12.56 = 6,72\left( g \right) \end{array}\)