Đáp án đúng: B
Phương pháp giải:
- Xét KOH + dd X:
+ Xét KOH hết
+ Xét KOH dư
So sánh khối lượng rắn sau cô cạn Z để xem trường hợp nào thỏa mãn.
- Xét dd HNO3 pư với hh FeCO3 và Cu:
TH1: HNO3 hết
TH2: HNO3 dư
Sử dụng bảo toàn nguyên tố, bảo toàn e, xem TH nào có nghiệm thỏa mãn.Giải chi tiết:nHNO3 = (110.50,4%)/63 = 0,88 (mol)
nKOH = 0,4.2 = 0,8 (mol)
- Xét KOH + dd X:
+ Nếu KOH pư hết thì rắn sau khi nung Z có chứa 0,8 mol KNO2 (ngoài ra có thể còn chất khác)
⟹ mrắn = mKNO2 = 0,8.85 = 68 > 65,68 (g) ⟹ loại.
+ Vậy KOH còn dư, rắn Z sau khi nung gồm \(\left\{ \begin{array}{l}KN{O_2}:a\\KOH\,du:b\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a + b = 0,8\\85a + 56b = 65,68\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 0,72\\b = 0,08\end{array} \right.\)
+ BTNT "N": nNO = nHNO3 - nKNO2 = 0,88 - 0,72 = 0,16 (mol)
TH1: HNO3 hết
nHNO3 = 4nNO + 2nCO2 ⟹ nCO2 = (0,88 - 4.0,16)/2 = 0,12 (mol) = nFeCO3
⟹ nCu = (22,92 - 0,12.116)/64 = 9/64 (mol)
Dung dịch X chứa Fe2+: x (mol); Fe3+: y (mol); Cu2+: 9/64 (mol); NO3-: 0,72 (mol)
Ta có hệ: \(\left\{ \begin{array}{l}BTNT.Fe:\,a + b = 0,12\\BTDT:\,2a + 3b + 2.\dfrac{9}{{64}} = 0,72\end{array} \right.\) ⟹ nghiệm âm, loại.
TH2: HNO3 dư
Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}FeC{O_3}:u\,(mol)\\Cu\;:\,v\,(mol)\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{m_{hh}} = 116u + 64v = 22,92\\BT.e:\,\,u + 2v = 0,16.3\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}u = 0,09\\v = 0,195\end{array} \right.\)
BTKL: mdd X = mhh + mdd HNO3 - mNO - mCO2
= 22,92 + 110 - 0,16.30 - 0,12.44
= 124,16 (g)
Phần trăm Fe(NO3)3 có trong dd X là: \(C{\% _{F{\rm{e}}{{(N{O_3})}_3}}} = \dfrac{{0,09.242}}{{124,16}}.100\% = 17,54\% \).
