Hóa học 11: BÀI 6: MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NITROGEN VỚI OXYGEN

BÀI 6: MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NITROGEN VỚI OXYGEN

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I-CÁC OXIDE CỦA NITROGEN

1. Công thức, tên gọi

• Kí hiệu: \(NO_x\) (là hợp chất gây ô nhiễm không khí điển hình)
• Gồm \(N_2O, NO, NO_2, N_2O_4\)

Oxide	\(N_2O\)	\(NO\)	\(NO_2\)	\(N_2O_4\)
Tên gọi	Dinitrogen oxide	Nitrogen monoxide	Nitrogen dioxide	Dinitrogen tetoxide

2. Nguồn gốc phát sinh \(NO_x\) trong không khí

Photo by luiisrtz: Hiện tượng sấm chớp trong thực tế, tạo ra khí NO rất độc

• Trong tự nhiên: \(NO_x\) sinh ra do sự phun trào núi lửa, cháy rừng, mưa dông có sấm sét, phân hủy hợp chất hữu cơ
• Ngoài ra do các hoạt động của con người như: hoạt động giao thông vận tải, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, nhà máy điện và trong đời sống

Loại \(NO_x\)	\(NO_x\) nhiệt (thermal- \(NO_x\))	\(NO_x\) nhiên liệu (fuel- \(NO_x\))	\(NO_x\) tức thời (prompt- \(NO_x\))
Nguyên nhân tạo thành	Nhiệt độ rất cao (trên 3000°C) hoặc tia lửa điện làm nitrogen trong không khí bị oxi hóa \(N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO\)	Nitrogen trong nhiên liệu hoặc sinh khối (vật chất hữu cơ có nguồn gốc sinh vật) kết hợp với oxygen trong không khí	Nitrogen trong không khí tác dụng với các gốc tự do (là nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử có electron tự do, chưa ghép đôi): gốc hydrocacbon, gốc hydroxyl

\(*NO_x\) là một trong các nguyên nhân gây mưa axit, sương mù quang hóa, hiệu ứng nhà kính, thủng tầng ozone và hiện tượng phú dưỡng, làm ô nhiễm môi trường.

3. Mưa axit

• Nước mưa thường có pH= 5,6 (chủ yếu do \(CO_2\) tan tạo môi trường axit yếu. Khi nước mưa có pH< 5,6 gọi là hiện tượng mưa axit
• +) Tác nhân: do \(SO_2\) và \(NO_x\) phát thải chủ yếu do các hoạt động công nghiệp, nhiệt điện, giao thông, khai thác và chế biến dầu mỏ.
• +) Quá trình tạo axit: với sự xúc tác của ion kim loại trong khói bụi, khí \(SO_2\) và \(NO_x\) bị oxi hóa bởi oxygen, ozone, hydrogen peroxide, gốc tự do...rồi hòa tan vào nước tạo thành sulfuric acid và nitric acid

\(2SO_2 + O_2 + 2H_2O \xrightarrow{xúc tác} 2H_2SO_4\)

\(4NO_2 + O_2 + 2H_2O \xrightarrow{xúc tác} 4HNO_3\)

Các giọt acid li ti tạo thành theo mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất

• +) Tác hại: Mưa acid gây tác hại xấu với môi trường và con người. Mưa acid ăn mòn công trình xây dựng, kiến trúc bằng đá....

II. NITRIC ACID

1. Cấu tạo

Nitric acid (\(HNO_3\)) có công thức :

Đặc điểm cấu tạo :

• Số oxi hóa của N là +5
• Liên kết O-H phân cực mạnh về phía oxygen
• Liên kết N →O là liên kết cho nhận

2. Tính chất vật lý

• Nitric acid tinh khiết là chất lỏng, không màu, có khối lượng riêng D=1,53 g/mL
• Nitric acid nóng chảy ở -42°C và sôi ở 83°C.
• Nitric acid bốc khói mạnh trong không khí ẩm và tan vô hạn trong nước

3. Tính chất hóa học

Nitric acid là một axit rất mạnh và có tính oxi hóa rất mạnh

a) Tính acid

• Nitric acid có khả năng cho proton, thể hiện tính chất của một acid Bronsted-Lowry
• +) Làm quỳ tím hóa đỏ
• +) Tác dụng oxide base, base, muối

\(CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O\)

\(NaOH + HNO_3 \rightarrow NaNO_3 + H_2O\)

\(BaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + CO_2 + H_2O\)

• Trong công nghiệp, nitric acid được sử dụng để sản xuất phân bón giàu dinh dưỡng : ammonium nitrate, calcium nitrate

\(NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3\)

\(CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + CO_2 + H_2O\)

b) Tính oxi hóa

• Nitric acid có tính oxi hóa rất mạnh do chứa nguyên tử N có số oxi hóa cao nhất (+5) → \(HNO_3\) có khả năng nhận electron
• +) Tác dụng với kim loại tạo sản phẩm khử: \(NO_2, NO, N_2O, N_2\), hoặc \(NH_4NO_3\)

\(3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O\)

\(5Mg + 12HNO_3 \rightarrow 5Mg(NO_3)_2 + N_2O + 6H_2O\)

• +) Tác dụng với nhiều chất có tính khử

\(FeO + 4HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + NO_2 + 2H_2O\)

\(C + 4HNO_3 \rightarrow CO_2 + 4NO_2 + 2H_2O\)

• +) Nitric acid đặc tạo với hydrochloric acid đặc hỗn hợp có tính oxi hóa mạnh gọi là nước cường toan – aqua regia, có khả năng hòa tan Au, Pt

\(Au + HNO_3 + 3HCl \rightarrow AuCl_3 + NO + 2H_2O\)

• Do có tính oxi hóa mạnh, nitric acid thường được sử dụng để phá mẫu quặng trong việc nghiên cứu, xác định hàm lượng trong quặng

III. HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG

• Khái niệm: Là hiện tượng sinh vật phù du, rong, tảo phát triển rất mạnh
• Nguyên nhân: Do sự dư thừa dinh dưỡng
• +) Khi hàm lượng nitrogen trong nước đạt 300 µg/L và hàm lượng phosphorus đạt 20 µg/L sẽ gây hiện tượng phú dưỡng
• +) Nước thải, hay các đầm nuôi trồng thủy sản, sự dư thừa thức ăn chăn nuôi cũng gây ra sự dư thừa dinh dưỡng
• Tác hại: Cản trở sự hấp thụ ánh sáng mặt trời vào nước, giảm sự quang hợp của thực vật thủy sinh. Rong, tảo phát triển mạnh gây thiếu oxygen, gây mất cân bằng sinh thái. Ngoài ra, xác rong tảo phân hủy gây ô nhiễm môi trường nước, không khí và tạp chất bùn lắng xuống lòng ao.

---

B. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

MỨC ĐỘ 1: BIẾT

[kiemtraquiz-random]

Câu 1. Một oxide của nitrogen có công thức \(NO_x\) trong đó N chiếm 30,43% về khối lượng. Công thức của oxide đó là:

A. NO

B. \(NO_2\)

C. \(N_2O_2\)

D. \(N_2O_5\)

Câu 2. Nitrogen tác dụng với \(O_2\) (3000°C) tạo ra

A. \(N_2O_5\)

B. \(N_2O_3\)

C. NO

D. \(NO_2\)

Câu 3. Phân tử \(HNO_3\) có cấu tạo như sau:

Các loại liên kết có trong phân tử \(HNO_3\) là

A. cộng hoá trị và ion.

B. ion và phối trí.

C. phối trí (cho - nhận) và cộng hoá trị.

D. cộng hoá trị và hiđro.

Câu 4. Trong phân tử \(HNO_3\), nguyên tử N có

A. hoá trị V, số oxi hoá +5.

B. hoá trị IV, số oxi hoá +5.

C. hoá trị V, số oxi hoá +4.

D. hoá trị IV, số oxi hoá +3.

Câu 5. \(HNO_3\) tinh khiết là chất lỏng không màu, nhưng dung dịch \(HNO_3\) để lâu thường ngả sang màu vàng là do

A. \(HNO_3\) tan nhiều trong nước.

B. khi để lâu thì \(HNO_3\) bị khử bởi các chất của môi trường

C. dung dịch \(HNO_3\) có tính oxi hóa mạnh.

D. dung dịch \(HNO_3\) có hoà tan một lượng nhỏ \(NO_2\).

Câu 6. Các tính chất hoá học của \(HNO_3\) là

A. tính axit mạnh, tính oxi hóa mạnh và tính khử mạnh.

B. tính axit mạnh, tính oxi hóa mạnh và bị phân huỷ.

C. tính oxi hóa mạnh, tính axit mạnh và tính bazơ mạnh.

D. tính oxi hóa mạnh, tính axit yếu và bị phân huỷ.

Câu 7. Cho Fe(III) oxide tác dụng với nitric acid thì sản phẩm thu được là

A. \(Fe(NO_3)_3\), NO và \(H_2O\).

B. \(Fe(NO_3)_3\), \(NO_2\) và \(H_2O\).

C. \(Fe(NO_3)_3\), \(N_2\) và \(H_2O\).

D. \(Fe(NO_3)_3\) và \(H_2O\).

Câu 8. Dãy gồm tất cả các chất khi tác dụng với \(HNO_3\) thì \(HNO_3\) chỉ thể hiện tính axit là:

A. \(CaCO_3, Cu(OH)_2, Fe(OH)_2, FeO\).

B. \(CuO, NaOH, FeCO_3, Fe_2O_3\).

C. \(Fe(OH)_3, Na_2CO_3, Fe_2O_3, NH_3\).

D. \(KOH, FeS, K_2CO_3, Cu(OH)_2\).

Câu 9. Dãy gồm tất cả các chất khi tác dụng với \(HNO_3\) thì \(HNO_3\) chỉ thể hiện tính oxi hoá là:

A. \(Mg, H_2S, S, Fe_3O_4, Fe(OH)_2\).

B. \(Al, FeCO_3, HI, CaO, FeO\).

C. \(Cu, C, Fe_2O_3, Fe(OH)_2, SO_2\).

D. \(Na_2SO_3, P, CuO, CaCO_3, Ag\).

Câu 10. Nhóm các kim loại đều không phản ứng được với \(HNO_3\)?

A. Al, Fe.

B. Au, Pt.

C. Al, Au.

D. Fe, Pt.

Câu 11. Kim loại không tan trong dung dịch \(HNO_3\) đặc, nguội là

A. Mg.

B. Al.

C. Zn.

D. Cu.

Câu 12. Kim loại Fe không phản ứng được với dung dịch nào sau đây?

A. \(HNO_3\) đặc, nguội.

B. \(H_2SO_4\) đặc, nóng.

C. \(HNO_3\) loãng.

D. \(H_2SO_4\) loãng.

Câu 13. Kim loại Fe bị thụ động bởi dung dịch

A. \(H_2SO_4\) loãng

B. HCl đặc, nguội

C. \(HNO_3\) đặc, nguội

D. HCl loãng

Câu 14. Kim loại bị thụ động trong \(HNO_3\) đặc, nguội là

A. Al, Fe, Cr.

B. Ag, Fe, Cu.

C. Pb, Ag, Fe.

D. Pt, Au, Ag.

Câu 15. Các kim loại đều tác dụng được với dung dịch HCl nhưng không tác dụng với dung dịch \(HNO_3\) đặc, nguội

A. Fe, Al, Cr.

B. Cu, Fe, Al.

C. Fe, Mg, Al.

D. Cu, Pb, Ag.

MỨC ĐỘ 2 : HIỂU

Câu 16: Cho phản ứng hóa học sau: \(Mg + HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + NO + NO_2 + H_2O\). Nếu \(V_{NO} : V_{NO_2} = 2:1\) thì hệ số cân bằng tối giản của \(HNO_3\) là

A. 30.

B. 12.

C. 20.

D. 18.

Câu 17. Hòa tan hoàn toàn m gam Cu bằng một lượng vừa đủ dung dịch \(HNO_3\) sau phản ứng thu được 6,72 lít khí \(NO_2\) (duy nhất ở đkc). Giá trị của m là:

A. 2,7 gam

B. 9,6 gam

C. 6,4 gam

D. 8,1 gam

Câu 18. Hòa tan hoàn toàn m gam Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch \(HNO_3\) sau phản ứng thu được 1,12 lít khí \(NO_2\) và 2,24 lít khí \(N_2O\) (không còn sản phẩm nào khác ở đkc). Giá trị của m là:

A. 21,7 gam

B. 29,6 gam

C. 16,4 gam

D. 27,625 gam

Câu 19. Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu có tỉ lệ mol là 1:1) bằng một lượng vừa đủ dung dịch \(HNO_3\) sau phản ứng thu được 5,6 lít hỗn hợp khí gồm \(NO_2\) và NO có tỉ khối hơi so với \(H_2\) là a (không còn sản phẩm nào khác ở đkc). Giá trị của a là:

A. 19

B. 38

C. 17

D. 15,8

Câu 20. Hòa tan hoàn toàn 8,862 gam hỗn hợp gồm Al và Mg vào dung dịch \(HNO_3\) (l) thu được dung dịch X và 3,136 lít (đkc) hỗn hợp Y gồm 2 khí không màu trong đó có một khí hóa nâu trong không khí, có khối lượng là 5,18 gam( không còn sản phẩm khử nào khác). Phần trăm khối lượng Al trong hỗn hợp ban đầu là:

A. 19,53%

B. 12,8%

C. 10,52%

D. 25,25%

Câu 21: Hòa tan 9,6 gam Mg trong dung dịch \(HNO_3\) vừa đủ tạo ra 2,24 lít khí \(N_xO_y\) (sản phẩm khử duy nhất, đkc) Xác định công thức khí đó.

A. NO

B. \(N_2O\)

C. \(NO_2\)

D. \(N_2O_4\)

Câu 22. Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch \(HNO_3\) dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (đkc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là:

A. 8,88 gam

B. 13,92 gam

C. 6,52 gam

D. 13,32 gam

Câu 23: Cho 11,0 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe vào dung dịch \(HNO_3\) loãng dư, thu được dung dịch Y và 6,72 lít khí NO ở đktc (sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thì lượng muối khan thu được là

A. 33,4 gam.

B. 66,8 gam.

C. 29,6 gam.

D. 60,6 gam.

Câu 24. Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Fe, Al, Zn, Mg trong \(O_2\) sau một thời gian thu được 2,71 gam hỗn hợp X. Hòa tan hoàn toàn X vào dung dịch \(HNO_3\) dư thu được 0,672 lít khí NO( sản phẩm duy nhất ở đkc). Số mol \(HNO_3\) đã phản ứng:

A. 0,12 mol

B. 0,14 mol

C. 0,16 mol

D. 0,18 mol

Câu 25. Cho 29 gam hỗn hợp Al, Cu, Ag tác dụng vừa đủ 950 ml dung dịch \(HNO_3\) 1,5M thu được dung dịch chứa m gam muối và 5,6 lít hỗn hợp khí X (đkc) gồm NO và \(N_2O\) có tỉ khối hơi so với \(H_2\) là 16,4. Giá trị của m là:

A. 98,2 gam

B. 97,2 gam

C. 98,75 gam

D. 91 gam

MỨC ĐỘ 3, 4: VẬN DỤNG - VẬN DỤNG CAO

Câu 26. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al, FeO, \(Fe_2O_3\) trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu được 3,36 lít \(H_2\) và m gam chất rắn không tan. Nếu cho X vào dung dịch \(HNO_3\) loãng dư, thu được 5,6 lít NO (sản phẩm khử duy nhất). Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Các thể tích khí đều được đo ở đktc. Giá trị của m là

A. 11,1.

B. 8,4.

C. 16,2.

D. 11,2.

Hướng dẫn giải

hh {Al: x mol; FeO: y; \(Fe_2O_3\)} \(\xrightarrow{t^\circ}\) rắn X {Fe, \(Al_2O_3\), \(Al_{dư}\)}

X + NaOH dư \(\rightarrow\) rắn không tan: Fe + \(H_2\) (0,15mol). Rắn không tan là Fe, khí là \(H_2\) \(\Rightarrow\) X chứa Al dư. Phản ứng xảy ra hoàn toàn \(\Rightarrow\) FeO, \(Fe_2O_3\) hết.

Bảo toàn e: \(3n_{Al_{dư}} = 2n_{H_2} \Rightarrow n_{Al_{dư}} = 0,1 \text{ mol}\)

X + \(HNO_3\) loãng, dư \(\rightarrow\) NO (0,25 mol).

Bảo toàn e: \(3n_{Fe} + 3n_{Al_{dư}} = 3n_{NO} \Rightarrow n_{Fe} = 0,15 \text{ mol} \Rightarrow m_{rắn} = m_{Fe} = 0,15 \cdot 56 = 8,4 \text{ gam}\)

Câu 27. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp Al và \(Fe_2O_3\) (trong điều kiện không có không khí), thu được 36,15 gam hỗn hợp X. Nghiền nhỏ, trộn đều và chia X thành hai phần. Cho phần một tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 1,68 lít khí \(H_2\) (đktc) và 5,6 gam chất rắn không tan. Hòa tan hết phần hai trong 850 ml dung dịch \(HNO_3\) 2M, thu được 3,36 lít khí NO (đktc) và dung dịch chỉ chứa m gam hỗn hợp muối. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 113.

B. 95.

C. 110.

D. 103.

Hướng dẫn giải

Phần 1: hhX + NaOH dư \(\rightarrow H_2\) (0,075 mol) + rắn Fe (0,1 mol). \(\Rightarrow Al_{dư}\) trong P1 là 0,05 mol.

\(m_{P1} = m_{Al_{dư}} + m_{Fe} + m_{Al_2O_3} = 0,05 \cdot 27 + 0,1 \cdot 56 + n_{Al_2O_3} \cdot 102 = 12,05 \text{ gam}\). Giả sử \(m_{P2} = 2m_{P1}\), \(m_X = 36,15 \text{ gam}\).

Phần 2: hhX + \(HNO_3\) (1,7 mol) \(\rightarrow\) muối (\(Al^{3+}, Fe^{3+}, Fe^{2+}, NH_4^+\)) + NO (0,15 mol) + \(H_2O\).

\(n_{HNO_3} = 2n_{O} + 4n_{NO} + 10n_{NH_4^+} \Rightarrow n_{NH_4^+} = \frac{1,7 - 2 \cdot 0,3 - 4 \cdot 0,15}{10} = 0,05 \text{ mol}\)

\(n_{NO_3^- \text{ trong muối}} = 2n_{O} + 3n_{NO} + 8n_{NH_4^+} = 2 \cdot 0,3 + 3 \cdot 0,15 + 8 \cdot 0,05 = 1,45 \text{ mol}\)

\(m_{muối} = m_{KL} + m_{NO_3^-} + m_{NH_4NO_3} = (0,1 \cdot 27 + 0,2 \cdot 56) + 62 \cdot 1,45 + 80 \cdot 0,05 = 113,2 \text{ gam}\)

Câu 28. Nung nóng 49,15 gam hỗn hợp gồm \(Fe_3O_4\), CuO và Al trong môi trường không có không khí đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn X. Chia X làm 2 phần không bằng nhau. Phần 1 tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,09 mol NaOH, thu được 0,015 mol khí \(H_2\) và m gam rắn không tan. Hoà tan hoàn toàn phần 2 trong dung dịch \(HNO_3\) loãng dư thu được 197,45 gam sản phẩm, trong đó có 0,3 mol khí NO (không còn khí nào khác) và 167,12 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 7,2.

B. 12,5.

C. 5,5.

D. 6,5.

Hướng dẫn giải

Phần 1: X + NaOH \(\rightarrow\) Rắn (Fe, Cu) + \(H_2\). \(n_{Al_{dư}} = \frac{2}{3} n_{H_2} = 0,01 \text{ mol}\). \(n_{Al_2O_3} = \frac{0,09 - 0,01}{2} = 0,04 \text{ mol}\) \(\Rightarrow n_{O(P1)} = 0,12 \text{ mol}\).

Phần 2: X + \(HNO_3\) \(\rightarrow\) Muối (\(Fe^{3+}, Cu^{2+}, Al^{3+}, NH_4^+\)) + NO + \(H_2O\).

Bảo toàn khối lượng: \(m_X + m_{HNO_3} = m_{sản phẩm} \Rightarrow m_{H_2O} = 21,33 \text{ g} \Rightarrow n_{H_2O} = 1,185 \text{ mol}\).

Bảo toàn H: \(n_{HNO_3} = 2n_{H_2O} + 4n_{NH_4^+} = 2 \cdot 1,185 + 4n_{NH_4^+}\).

Bảo toàn N: \(n_{HNO_3} = n_{NO_3^- \text{ trong muối}} + n_{NO} + 2n_{NH_4^+} \Rightarrow n_{NH_4^+} = 0,195 - 0,04k\)

\(m_{X} = m_1 + km_1 = 49,15 \Rightarrow m_1 + \frac{m_1}{10,08 - m_1} m_1 = 49,15 \Rightarrow m_1 \approx 9,83\). \(m \approx 5,48\).

Câu 29. Hỗn hợp E gồm Fe, \(Fe_3O_4\), \(Fe_2O_3\) và \(Fe(NO_3)_2\). Nung 23,84 gam E trong môi trường trơ thu được chất rắn X (chỉ gồm Fe và các oxit) và 0,12 mol khí \(NO_2\). Hòa tan hết X trong dung dịch HCl nồng độ 3,65% thu được 672 ml khí \(H_2\) (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa muối. Cho tiếp dung dịch \(AgNO_3\) dư vào Y thu được 102,3 gam kết tủa gồm Ag và AgCl. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ phần trăm của muối \(FeCl_2\) trong Y gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 3,08%.

B. 3,58%.

C. 3,12%.

D. 2,84%.

Hướng dẫn giải

Quy đổi hhE thành Fe (a+b mol) và O (c mol) và \(NO_3\). \(m_X = 56(a+b) + 16c = 23,84 - 46 \cdot 0,12\).

Bảo toàn e: \(2a + 3b = 2c + 2 \cdot 0,03\).

\(m_{kết tủa} = 108a + 143,5(2a+3b) = 102,3 \Rightarrow a=0,15, b=0,1, c=0,27\).

\(n_{HCl} = 2a+3b = 0,6 \text{ mol} \Rightarrow m_{ddHCl} = \frac{0,6 \cdot 36,5}{3,65\%} = 600 \text{ gam}\).

\(m_{ddY} = m_X + m_{ddHCl} - m_{H_2} = 618,26 \text{ gam} \Rightarrow C\%(FeCl_2) = \frac{0,15 \cdot 127}{618,26} \cdot 100\% = 3,08\%\)

Câu 30. Hỗn hợp E gồm Fe, \(Fe_3O_4\), \(Fe_2O_3\) và \(FeCO_3\). Nung 42,8 gam E trong bình kín chứa 0,05 mol khí \(O_2\) thu được chất rắn X (chỉ gồm Fe và các oxit) và 0,1 mol khí \(CO_2\). Hòa tan hết X trong dung dịch HCl nồng độ 7,3% thu được 6,72 lít khí \(H_2\) (ở đktc) và dung dịch Y chỉ chứa muối. Cho tiếp dung dịch \(AgNO_3\) dư vào Y thu được 244,1 gam kết tủa gồm Ag và AgCl. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ phần trăm của \(FeCl_2\) trong Y gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 6,05%.

B. 6,87%.

C. 3,03%.

D. 3,44%.

Hướng dẫn giải

Bảo toàn khối lượng: \(m_X = 56(a+b) + 16c = 42,8 + 32 \cdot 0,05 - 44 \cdot 0,1\).

Bảo toàn e: \(2a+3b = 2c+2 \cdot 0,3\).

\(m_{kết tủa} = 108a+143,5(2a+3b) = 244,1 \Rightarrow a=0,4, b=0,2, c=0,4\).

\(n_{HCl} = 2a+3b = 1,4 \text{ mol} \Rightarrow m_{ddHCl} = \frac{1,4 \cdot 36,5}{7,3\%} = 700 \text{ gam}\).

\(m_{ddY} = m_X + m_{ddHCl} - m_{H_2} = 739,4 \text{ gam} \Rightarrow C\%_{FeCl_2} = \frac{127 \cdot 0,4}{739,4} \cdot 100\% = 6,87\%\)

[dapan=1B,2C,3C,4B,5D,6B,7D,8C,9A,10B,11B,12A,13C,14A,15A,16C,17B,18D,19A,20B,21B,22B,23B,24D,25A,26B,27A,28C,29A,30B]