Hòa tan hết 30,56 gam hỗn hợp gồm Mg, Fe3O4 và FeCO3

Đáp án B

Phương pháp giải:

- Tóm tắt sơ đồ phản ứng.

- Vận dụng các định luật: bảo toàn khối lượng, bảo toàn e, bảo toàn nguyên tố để xác định các yếu tố trong sơ đồ.

Giải chi tiết:

Khi cho AgNO₃ vào dd Y thu được khí NO → dd Y chứa Fe²⁺, H⁺ dư và không có NO₃^-.

m_{dd tăng} = m_hh - m_khí ⟹ m_khí = m_hh - m_{dd tăng} = 30,56 - 22,6 = 7,96 gam ⟹ n_khí = 7,96/(9,95.4) = 0,2 mol.

Ta có: $\left\{\begin{array}{l}{n}_{khi}=n_{C{O}_2}+n_{NO}+0,08=0,2\\ m_{khi}=44n_{C{O}_2}+30n_{NO}+0,08.44=7,96\end{array}\right.\to \left\{\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2}=0,06\\ n_{NO}=0,06\end{array}\right.$

BTNT N → n_NH4⁺ = n_HNO3 - n_NO - 2n_N2O = 0,02 mol.

n_H⁺_{(dd Y)} = 4n_{NO (lần 2)} = 0,12 mol.

$30,56\left(g\right)\left\{\begin{array}{l}Mg:a\\ F{e}_3{O}_4:b\\ FeC{O}_3:0,06\end{array}\right.+\left\{\begin{array}{l}HCl:c\\ HN{O}_3:0,24\end{array}\right.\to \left\{\begin{array}{l}X\left\{\begin{array}{l}C{O}_2:0,06\\ NO:0,06\\ N_{2}O:0,08\end{array}\right.\\ dd.Y\left\{\begin{array}{l}M{g}^{2+}\\ F{e}^{3+}\\ F{e}^{2+}\\ N{H}_4^{+}:0,02\\ H^{+}:0,12\\ C{l}^{-}:c\end{array}\right.\underset{}{\overset{+AgN{O}_{3du}}{\to }}239,66\left(g\right)\downarrow \left\{\begin{array}{l}Ag\\ AgCl:c\end{array}\right.+NO:0,03\\ H_{2}O\end{array}\right.$

+) m_{hh đầu} = 24a + 232b + 0,06.116 = 30,56 (1)

+) Công thức nhanh: n_H⁺ = 8n_Fe3O4 + 2n_FeCO3 + 4n_{NO (tổng)} + 10n_NH4⁺ + 10n_N2O

→ c + 0,24 = 8b + 2.0,06 + 4.(0,06 + 0,03) + 10.0,02 + 10.0,08 (2)

+) Áp dụng bảo toàn e: 2n_Mg + n_Fe3O4 + n_FeCO3 = 3n_NO(tổng) + 8n_N2O + 8n_NH4⁺ + n_Ag

→ 2a + b + 0,06 = 3.0,09 + 8.0,08 + 8.0,02 + n_Ag

→ n_Ag = 2a + b - 1,01 (mol).

→ m_↓ = m_Ag + m_AgCl = 108.(2a + b - 1,01) + 143,5.c = 239,66 (3)

Giải (1) (2) (3) được a = 0,5; b = 0,05; c = 1,64.

→ %m_Fe3O4 = (0,05.232/30,56).100% = 37,96% gần nhất với 38%.