Để 4,2 gam sắt trong không khí một thời gian thu được 5,32 gam hỗn hợp X gồm sắt và các oxit của nó. Hòa tan hết X bằng dung dịch HNO3, thấy sinh ra 0,448 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cô cạn Y thu được m gam muối khan. Giá trị m 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.

Quy đổi X thành Fe và O

Bảo toàn Fe ⇒ n Fe(X) =?

Bảo toàn khối lượng có m O ⇒ n O Khi cho X+ HNO3 thì: Fe → Fe+3+ 3e O+ 2e → O−2 Fe → Fe+2+ 2e N+5+ 3e → N+2 Quy đổi X thành Fe và O

Bảo toàn Fe thì n Fe(X) =4,2: 56 = 0,075 mol

Bảo toàn khối lượng có m O = m X – m Fe = 5,32 – 4,2 = 1,12 g ⇒ n O = 0,07 mol Khi cho X+ HNO3 thì: Fe → Fe+3+ 3e O+ 2e → O−2 Fe → Fe+2+ 2e N+5+ 3e → N+2 Đặt Fe+2: x mol và Fe+3: y mol

Bảo toàn e có 2x+ 3y = 2n O+ 3n NO → 2x+ 3y = 2.0,07+ 0,02.3 = 0,2 mol e Ta có n Fe = x+ y = 0,075 mol nên x = 0,025 mol và y = 0,05 mol ⇒ muối thu được có 0,025 mol Fe(NO3 ) 2 và 0,05 mol Fe(NO3 ) 3 ⇒ m muối = 0,025.180+ 0,05.242 =16,6

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 16,6 gam.