Cho V lít khí CO qua ống sứ đựng 5,8g oxit sắt Fe_xO_y nóng đỏ một thời gian thì thu được hỗn hợp khí A và chất rắn B. Cho B tác dụng hết với axit HNO_3 loãng thu được dung dịch C và 0,784 lít khí NO. Cô cạn dung dịch C thì thu được 18,15g một muối sắt(III) khan. Nếu hòa tan B bằng axit HCl dư thì thấy thoát ra 0,672 lít khí (Các khí đo ở đktc).
a- Xác định công thức của oxit sắt
b- Tính % theo khối lượng các chất trong B.
Bảo toàn nguyên tố ==> m Fe trong oxit ban đầu = mFe trong muối
$Fe_xO_y \to x Fe(NO_3)_3$
a-------------------ax
mol Fe(NỎ3)3 = ax = 18,15/242 = 0,075
khối lượng oxit = 56ax + 16ay = 5,8 ==> ay = 0,1 ==> x : 4 = 3 : 4 ==> $Fe_3O_4$ 0,025 mol
Số mol HNO3 = mol NO3/muối + mol N/khí = 3ax + 0,784/22,4 = 0,26
Bảo toàn khối lượng : mB + mHNO3 = m muối + mNO + mH2O ==> mB = 18,15 + 30*0,035 + 18*0,26/2 - 63*0,26
==> mB = 5,16
5,16 gam hh B gồm Fe và oxit FenOm
số mol Fe trong B = mol H2 = 0,03
B1 : 0,03 mol Fe và FeO b mol
B2 : 0,03 mol Fe và Fe3O4 c mol
B3 : 0,03 mol Fe , b mol FeO và c ml Fe3O4:
Nếu là B1 : mol Fe = 0,03 + b = 0,075 ==> b = 0,045 ==> mB = 56*0,03 + 72*0,045 = 4,92 < 5,16 : loại
Nếu là B2 : mol Fe = 0,03 + 3c = 0,075 ==> c = 0,015 ==> mB = 56*0,03 + 232*0,015 = 5,16 = 5,16 : nhân
Nếu là B3 : mol Fe = 0,03 + b + 3c = 0,075 ==> b + 3c = 0,045
==> mB = 56*0,03 + 72*b + 232c = 5,01 ==> 72b + 232c = 3,48 ==> c =0,015 , b = 0 ==> loại
Vậy B gồm 0,03 mol Fe và 0,015 mol Fe3O4 hay 32,56% Fe và 67,44% Fe3O4