Hòa tan hoàn toàn 21,38 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, FeCO3 và FeCl 2 (trong đó nguyên tố oxi chiếm 14,967% về khối lượng) vào dung dịch chứa HCl và 0,16 mol NaNO3, thu được dung dịch Y chỉ chứa 47,82 gam muối của kim loại và hỗn hợp hai khí có tỉ khối so với H2 là 17 (trong đó có một khí hóa nâu trong không khí). Cho Y phản ứng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư, thu được 115,54 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của FeCl 2 trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

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 hỗn hợp thành Fe, CO2, O và Cl Sử dụng bảo toàn e, bảo toàn nguyên tố m O(X) = 21,38.14,967%:100% = 3,2 (g) → n O(X) = 0,2 (mol) Hỗn hợp 2 khí chắc chắn có CO2, khí còn lại hóa nâu trong không khí → khí còn lại là NO Quy đổi hỗn hợp 21,38 (g)\ matrix CO2:2a hfill cr Fe:b hfill cr O:(0,2− 4a) hfill cr Cl:c hfill cr.+ \ matrix HCl:d hfill cr NaNO3:0,16 hfill cr.buildrel over longrightarrow \ matrix \ matrix NO:5a hfill cr CO2:2a hfill cr. hfill cr 47,82(g)\ matrix Fe^2+,Fe^3+,Na^+ hfill cr NO3^−,Cl^− hfill cr.buildrel + AgNO3 du over longrightarrow \ matrix overbrace Ag,AgCl ↓ ^115,54(g) hfill cr Fe^3+,Na^+,NO3^− hfill cr. hfill cr H2O:0,5d hfill cr. Sau tất cả ta có:

Ta có: m X = 2.44a+ 56b+ (0,2-4a).16+ 35,5c = 21,38 → 24a+ 56b+35,5c = 18,18 (1) n H+ = 4n NO+ 2n O → d = 4.5a+ 2.(0,2- 4a)→ 12a−d =−0,4 (2) n H2O = 1/2n H+ = 0,5d (mol) BTKL ta có: m X+ m HCl+ m NaNO3 = m muối+ m khí+ m H2O → 21,38+ 36,5d+ 0,16. 85 = 47,82+ 2a.44+ 5a.30+ 0,5d.18 → 238a− 27,5d =−12,84 (3) BTNT "Cl": n AgCl = n Cl- = c+ d (mol)

Bảo toàn e ta có: 3n Fe = 2n O+ 3n NO+ n Cl-+ n Ag → 3b = 2(0,2− 4a)+ 3.5a+ c+ n Ag → n Ag = 3b− 7a− c− 0,4 (mol) Có: m ↓ = m AgCl+ m Ag → 143,5(c+ d)+ 108(3b− 7a− c− 0,4) = 115,54 →−756a+ 324b+ 35,5c+ 143,5d = 158,74 (4) giải hệ (1), (2), (3), (4) ra được a = 0,02; b = 0,24; c = 0,12; d = 0,64 → n FeCl2 = c/2 = 0,06 (mol) % FeCl 2 = [(0,06.127)/ 21,38].100% = 35,64% gần nhất với 36%

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 36..