Đốt cháy 7,84 gam bột Fe trong oxi, thu được 9,76 gam rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hòa tan hết X trong dung dịch chứa a mol HNO3, thu được dung dịch Y. Dung dịch Y hòa tan tối đa 8,12 gam bột Fe. Biết trong các phản ứng, khí NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Giá trị của a là.

$\#duaconngoaihanhlang$

`n_{Fe\text{ (ban đầu)}}=(7,84)/(56)=0,14(mol)`

`n_O=(m_X-m_{Fe\text{ (ban đầu)}})/(16)=0,12(mol)`

`n_{Fe\text{bị hoà tan)}}=(8,12)/(56)=0,145(mol)`

Bảo toàn nguyên tố `Fe`:

`n_{Fe(NO_3)_2}=n_{Fe\text{ (ban đầu)}}+n_{Fe\text{bị hoà tan)}}=0,285(mol)`

Bảo toàn nguyên tố `N`:

`n_{NO}=n_{HNO_3}-2.n_{Fe(NO_3)_2}=a-0,57(mol)`

Bảo toàn nguyên tố `H`:

`n_{H_2O}=1/2.n_{HNO_3}=1/2a(mol)`

Bảo toàn khối lượng:

`m_X+m_{Fe\text{bị hoà tan)}}+m_{HNO_3}=m_{Fe(NO_3)_2}+m_{NO}+m_{H_2O}`

`=>9,76+8,12+63a=0,285.180+(a-0,57).30+18.1/2.a`

`=>a=0,68`

Bảo toàn KL: `n_{O(X)}={9,76-7,84}/{16}=0,12(mol)`

Quy `X` về `Fe:0,14(mol);O:0,12(mol)`

`n_{Fe(tan\ Y)}={8,12}/{56}=0,145(mol)`

`Fe^0->Fe^{+2}+2e`

`O^0+2e->O^{-2}`

`N^{+5}+3e->N^{+2}`

Bảo toàn e: `2(n_{Fe(X)}+n_{Fe(tan\ Y)})=2n_O+3n_{NO}`

`->2(0,14+0,145)=2.0,12+3n_{NO}`

`->n_{NO}=0,11(mol)`

Bảo toàn N: `n_{HNO_3}=2n_{Fe(NO_3)_2}+n_{NO}`

`->a=2.(0,14+0,145)+0,11=0,68(mol)`