Google
Câu hỏi: Cho 0,1 mol hỗn hợp gồm $C{{O}_{2}}$ và hơi ${{H}_{2}}O$ qua than nung đỏ, thu được 0,16 mol hỗn hợp khí X gồm $CO,C{{O}_{2}},{{H}_{2}}$. Dẫn toàn bộ X qua lượng dư hỗn hợp gồm CuO và $F{{e}_{2}}{{O}_{3}}$, phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam rắn Y. Hoàn tan hoàn toàn Y cần tối thiểu 460 ml dung dịch $HN{{O}_{3}}$ 1M thu được 0,448 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của ${{N}^{+5}}$ ). Giá trị của m gần nhất với:
A. 15,5
B. 15,6
C. 15,7
D. 15,8
A. 15,5
B. 15,6
C. 15,7
D. 15,8
$\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}} \\
& {{H}_{2}}O \\
\end{aligned} \right.}_{0,1mol}\xrightarrow{C,t{}^\circ }\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& CO \\
& C{{O}_{2}} \\
& {{H}_{2}} \\
\end{aligned} \right.}_{0,16mol}\xrightarrow{\left\{ \begin{smallmatrix}
CuO:x\text{ mol} \\
F{{e}_{2}}{{O}_{3}}:y\text{ mol}
\end{smallmatrix} \right.}\underbrace{Y\left\{ \begin{aligned}
& Cu:x\text{ mol} \\
& Fe:2y\text{ mol} \\
& O:z\text{ mol} \\
\end{aligned} \right.}_{m\text{ gam}}\xrightarrow[{{V}_{\min }}=460ml]{HN{{O}_{3}}1M}\left\langle \begin{aligned}
& NO:0,02mol \\
& \left\{ \begin{aligned}
& C{{u}^{2+}}:x\text{ mol} \\
& F{{e}^{2+}}:2y\text{ mol} \\
& NO_{3}^{-}:0,44\text{ mol} \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
Phản ứng xảy ra khi cho $\left( C{{O}_{2}},{{H}_{2}}O \right)$ qua than nung đỏ: $\left\{ \begin{aligned}
& C+C{{O}_{2}}\xrightarrow{t{}^\circ }2CO \\
& C+{{H}_{2}}O\xrightarrow{t{}^\circ }{{H}_{2}}+CO \\
\end{aligned} \right.$
Nhận xét: ${{n}_{C\left( pu \right)}}=0,16-0,1=0,06mol\to 12,8\to \sum{{{n}_{CO+{{H}_{2}}\left( X \right)}}=2{{n}_{C\left( pu \right)}}}=0,12mol$
$\xrightarrow{BTNT.N}{{n}_{NO_{3}^{-}\left( muoi \right)}}=0,46-0,02=0,44mol$
Cho Y tác dụng với $HN{{O}_{3}}$ : Để thể tích $HN{{O}_{3}}$ là tối thiểu thì toàn bộ Fe chỉ lên $F{{e}^{2+}}$
$\xrightarrow{BTDT}2x+4y=0,44\to x+2y=0,22\xrightarrow{BT.e\left( Y+HN{{O}_{3}} \right)}0,44=2z+0,22\times 3\to z=0,19$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& \xrightarrow{BTNT.O\left( CuO+F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \right)}x+3y=0,12+0,19 \\
& x+2y=0,2 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,04 \\
& y=0,09 \\
\end{aligned} \right.$
$\to Y\left\{ \begin{aligned}
& Cu:0,04mol \\
& Fe:0,18mol \\
& O:0,19mol \\
\end{aligned} \right.\to m=15,68gam$
& C{{O}_{2}} \\
& {{H}_{2}}O \\
\end{aligned} \right.}_{0,1mol}\xrightarrow{C,t{}^\circ }\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& CO \\
& C{{O}_{2}} \\
& {{H}_{2}} \\
\end{aligned} \right.}_{0,16mol}\xrightarrow{\left\{ \begin{smallmatrix}
CuO:x\text{ mol} \\
F{{e}_{2}}{{O}_{3}}:y\text{ mol}
\end{smallmatrix} \right.}\underbrace{Y\left\{ \begin{aligned}
& Cu:x\text{ mol} \\
& Fe:2y\text{ mol} \\
& O:z\text{ mol} \\
\end{aligned} \right.}_{m\text{ gam}}\xrightarrow[{{V}_{\min }}=460ml]{HN{{O}_{3}}1M}\left\langle \begin{aligned}
& NO:0,02mol \\
& \left\{ \begin{aligned}
& C{{u}^{2+}}:x\text{ mol} \\
& F{{e}^{2+}}:2y\text{ mol} \\
& NO_{3}^{-}:0,44\text{ mol} \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
Phản ứng xảy ra khi cho $\left( C{{O}_{2}},{{H}_{2}}O \right)$ qua than nung đỏ: $\left\{ \begin{aligned}
& C+C{{O}_{2}}\xrightarrow{t{}^\circ }2CO \\
& C+{{H}_{2}}O\xrightarrow{t{}^\circ }{{H}_{2}}+CO \\
\end{aligned} \right.$
Nhận xét: ${{n}_{C\left( pu \right)}}=0,16-0,1=0,06mol\to 12,8\to \sum{{{n}_{CO+{{H}_{2}}\left( X \right)}}=2{{n}_{C\left( pu \right)}}}=0,12mol$
$\xrightarrow{BTNT.N}{{n}_{NO_{3}^{-}\left( muoi \right)}}=0,46-0,02=0,44mol$
Cho Y tác dụng với $HN{{O}_{3}}$ : Để thể tích $HN{{O}_{3}}$ là tối thiểu thì toàn bộ Fe chỉ lên $F{{e}^{2+}}$
$\xrightarrow{BTDT}2x+4y=0,44\to x+2y=0,22\xrightarrow{BT.e\left( Y+HN{{O}_{3}} \right)}0,44=2z+0,22\times 3\to z=0,19$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& \xrightarrow{BTNT.O\left( CuO+F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \right)}x+3y=0,12+0,19 \\
& x+2y=0,2 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,04 \\
& y=0,09 \\
\end{aligned} \right.$
$\to Y\left\{ \begin{aligned}
& Cu:0,04mol \\
& Fe:0,18mol \\
& O:0,19mol \\
\end{aligned} \right.\to m=15,68gam$
Đáp án C.