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

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Bảo toàn điện tích với các chất trong dd Z

Bảo toàn nguyên tố N

Bảo toàn khối lượng có m Fe+ m DD HNO3 = m X+ m khí 0,07 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− →m muối = 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− > 3n Fe = 0,21 mol → dung dịch X chứa HNO3 và 0,07 mol Fe(NO3 ) 3

Bảo toàn N có n HNO3(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 → 0,11(5-n) = 3.0,07 =0,21 → n = 3,09 thì khí thoát ra có dạng N2 O n:0,055 mol

Bảo toàn khối lượng có m Fe+ m DD HNO3 = m X+ m khí → 3,92+ 44,1 = m x+ 0,055.(14.2+ 16x) → m X = 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 C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 37,52%..