Đáp án:

Giải thích các bước giải:

$a/$

Gọi $n_{Fe_3O_4} = a(mol) ⇒ n_{Fe} = 2a(mol)$
$⇒ m_X = a.232 + 2a.56 = 68,8(gam)$

$⇒ a = 0,2(mol)$
Suy ra : $n_{Fe_3O_4} = 0,2 ; n_{Fe} = 0,4(mol)$

Vì dùng lượng $HNO_3$ tối thiểu nên muối chỉ gồm $Fe(NO_3)_2$

$Fe^0 → Fe^{2+} + 2e$

$3Fe^{\dfrac{8}{3}} +2e→ 3Fe^{2+}$

$N^{5+} + 3e → N^{2+}$

BT e : $n_{NO} = \dfrac{0,4.2-0,2.2}{3} = \dfrac{2}{15}(mol)$

BTNT với $Fe$ : $n_{Fe(NO_3)_2} = 3n_{Fe_3O_4} + n_{Fe} = 0,2.3 + 0,4 = 1(mol)$
BTNT với $N$ :

$n_{HNO_3} = 2n_{Fe(NO_3)_2} + n_{NO} = 1.2 + \dfrac{2}{15} = \dfrac{32}{15}(mol)$
$⇒ V_{HNO_3} = \dfrac{32}{15} : 0,1 = 21,33(lít)$

$b/$

Nếu lấy $HNO_3$ tối đa thì muối sau phản ứng là $Fe(NO_3)_3$
$Fe^0 → Fe^{3+} + 3e$
$3Fe^{\dfrac{8}{3}} → 3Fe^{3+} + 1e$
$N^{5+} +3e→ N^{2+} $

BT e :$n_{NO} = \dfrac{0,4.3+0,2}{3} = \dfrac{7}{15}$

BTNT với $Fe$ :

$n_{Fe(NO_3)_3} = 0,4 + 0,2.3 = 1(mol)$
BTNT với $N$ :

$n_{HNO_3} = 3n_{Fe(NO_3)_3} + n_{NO} = \dfrac{52}{15}(mol)$
$⇒ V_{HNO_3} = \dfrac{52}{15} : 0,1 = 34,67(lít)$