Hỗn hợp X gồm Al, Fe3O4 và CuO, trong đó oxi chiếm 25% khối lượng hỗn hợp. Cho 1,344 lít khí CO (đktc) đi qua m gam X nung nóng, sau một thời gian thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 bằng 18. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch chứa 3,08m gam muối và 0,896 lít khí NO (ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất). % khối lượng của Fe3O4 trong hỗn hợp X gần giá trị nào nhất sau đây?
Hỗn hợp Z gồm CO và CO2 có M = 36 dùng đường chéo => tỷ lệ mol CO = CO2 = 0,03 mol
Số mol O phản ứng = CO = 0,03 mol nên số mol O còn trong Y = (0,25m/16 - 0,03)
Khối lượng kim loại trong Y : 0,75m.
Khi phản ứng với HNO3 tạo muối có 2 loại: NO3- tạo muối thay thế O2- là 2(0,25m/16 - 0,03)(không tạo sản phẩm khử) và NO3- tạo muối có sản phẩm khử:
Số mol NO3- tạo muối tính theo NO = 0,04.3 = 0,12 mol
Áp dụng BTKL: 3,08m = 0,75m + 62.0,12 + 62.2(0,25m/16 - 0,03)
=> m = 9,477 g
=> nO(Y) = nO(X) – nO pứ CO = 0,118 mol
Gọi số mol Al ; Fe3O4 ; CuO trong X lần lượt là x ; y ; z
=> 27x + 232y + 80z = 9,477
,nO(X) = 4y + z = 0,148 mol
Nếu qui hỗn hợp sau thành Al ; Fe ; Cu ; O thì :
,ne = 3x + 9y + 2z = 3nNO + 2nO = 0,356 ( bảo toàn e cả quá trình)
=> x = 0,01 ; y = 0,03 ; z = 0,028 mol
=> %mFe3O4 = 73,44%
=>D