Đáp án:
Vậy:
$m=10,64g$
$n_{HNO_3\ đã\ dùng}=0,737\ mol$
Giải thích các bước giải:
a. PTHH
$2Fe+O_2\xrightarrow{t^o}2FeO$
$4Fe+3O_2\xrightarrow{t^o}2Fe_2O_3$
$3Fe+2O_2\xrightarrow{t^o}Fe_3O_4$
$Fe+4HNO_3\xrightarrow{t^o}Fe(NO_3)_3+NO+2H_2O$
$3FeO+10HNO_3\xrightarrow{t^o}3Fe(NO_3)_3+NO+5H_2O$
$3Fe_3O_4+28HNO_3\xrightarrow{t^o}9Fe(NO_3)_3+NO+14H_2O$
$Fe_2O_3+6HNO_3\xrightarrow{t^o}2Fe(NO_3)_3+3H_2O$
b. $n_{NO}=2,24:22,4=0,1\ mol$
Sử dụng bảo toàn nguyên tố, ta có:
+/ Bảo toàn Fe: $n_{Fe(NO_3)_3}=3.n_{Fe}$
+/ Bảo toàn H: $n_{HNO_3\ pư}=2.n_{H_2O}$
+/ Bảo toàn N: $n_{HNO_3\ pư}=n_{NO}+3.n_{Fe(NO_3)_3}\\⇒ n_{HNO_3\ pư} =2.n_{H_2O}=0,1+3.n_{Fe}$
+/ Bảo toàn O
$2.n_{O_2}+3.n_{HNO_3\ pư}=9.n_{Fe(NO_3)_3}+n_{NO}+n_{H_2O}\\⇒2.n_{O_2}+3.0,1+9.n_{Fe}=9.n_{Fe}+0,1+0,05+1,5.n_{Fe}\\⇒1,5.n_{Fe}-2.n_{O_2}=3.0,1-0,1-0,05=0,15(1)$
Mặt khác, bảo toàn khối lượng, ta có:
$56.n_{Fe}+32.n_{O_2}=12,8(2)$
Giải hệ (1); (2) ⇒$n_{Fe}=0,19; n_{O_2}=0,0675\ mol$
Vậy:
$m=56.0,19=10,64g$
$n_{HNO_3\ pư}=0,1+3.0,19=0,67\ mol \\⇒n_{HNO_3\ đã\ dùng}=0,67+0,67.10\%=0,737\ mol$
