Câu hỏi: Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe304 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Y và còn lại 1,46 gam kim loại. Xác định khối lượng muối trong Y và nồng độ mol của dung dịch HNO3.
Phương pháp giải
Gọi x và y là số mol Fe và Fe3O4 phản ứng
Lập phương trình tổng khối lượng Fe và Fe3O4 phản ứng
Bảo toàn e cho phản ứng
Giải hệ, suy ra số mol Fe(NO3)3
Bảo toàn N tìm được số mol HNO3
Lời giải chi tiết
Sau phản ứng kim loại còn dư, vậy Fe chỉ bị oxi hoá lên Fe2+
Gọi x, y là số mol Fe và Fe3O4 phản ứng, khối lượng rắn phản ứng là
18,5- 1,46= 17,04 (gam).
⟹ 56x + 232y = 17,04 gam (1)
Ta có phương trình cho - nhận e :
Fe → Fe2+ + 2e Fe304 + 2e → 3Fe +2
x → x → 2x mol y → 2y → 3y (mol)
N+5+ 3e → N+2
0,3 ← 0,1 (mol)
Áp dụng ĐLBTĐT, ta có : 2x = 2y + 0,3 (2)
Từ (1) và (2), giải hệ ta có : x = 0,18; y = 0,03
Vậy muối thu được là Fe(NO3)2 : (x + 3y) = 0,27 mol ⟹ m = 48,6 g
Số mol HNO3 phản ứng = 2. NFe(NO3)2 +nN0 = 2.0,27 + 0,1 = 0,64 mol
⟹ CM(HNO3) = 3,2 (M).
Gọi x và y là số mol Fe và Fe3O4 phản ứng
Lập phương trình tổng khối lượng Fe và Fe3O4 phản ứng
Bảo toàn e cho phản ứng
Giải hệ, suy ra số mol Fe(NO3)3
Bảo toàn N tìm được số mol HNO3
Lời giải chi tiết
Sau phản ứng kim loại còn dư, vậy Fe chỉ bị oxi hoá lên Fe2+
Gọi x, y là số mol Fe và Fe3O4 phản ứng, khối lượng rắn phản ứng là
18,5- 1,46= 17,04 (gam).
⟹ 56x + 232y = 17,04 gam (1)
Ta có phương trình cho - nhận e :
Fe → Fe2+ + 2e Fe304 + 2e → 3Fe +2
x → x → 2x mol y → 2y → 3y (mol)
N+5+ 3e → N+2
0,3 ← 0,1 (mol)
Áp dụng ĐLBTĐT, ta có : 2x = 2y + 0,3 (2)
Từ (1) và (2), giải hệ ta có : x = 0,18; y = 0,03
Vậy muối thu được là Fe(NO3)2 : (x + 3y) = 0,27 mol ⟹ m = 48,6 g
Số mol HNO3 phản ứng = 2. NFe(NO3)2 +nN0 = 2.0,27 + 0,1 = 0,64 mol
⟹ CM(HNO3) = 3,2 (M).