Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp Fe và Cu và 700 ml HNO3 1M, thu được dung dịch X và m gam hỗn hợp khí Y (không còn sản phẩm khử khác). Cho 0,5 mol KOH vào dung dịch X thu được kết tủa Z và dung dịch E. Nung kết tủa Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 16 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch E thu được chất rắn F. Nung chất rắn F đến khối lượng không đổi thu được 41,05 gam chất rắn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 11.
B. 9.
C. 12.
D. 10.
A. 11.
B. 9.
C. 12.
D. 10.
Phương pháp:
Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích.
Hướng dẫn giải:
Nếu KOH phản ứng hết thì T chứa KNO2:
nKNO2 = nKOH = 0,5 mol ⟹ m chất rắn = 0,5.101 = 50,5 gam > 41,05 (g) (vô lí) ⟹ KOH dư
- Đặt T gồm: KOH dư (a mol) và KNO2 (b mol)
+ BTNT "K": nKOH = nKOH dư + nKNO2 ⟹ a + b = 0,5
+ m chất rắn = 56a + 85b = 41,05
Giải hệ được: a = 0,05 và b = 0,45
BTNT "N": nKNO2 = nNO3- (dd X) = 0,45 mol
- Đặt A gồm: Fe (x mol) và Cu (y mol)
+ mA = 56x + 64y = 11,6
+ mFe2O3 + mCuO = 160.0,5x + 80y = 16
Giải hệ được x = 0,15 và y = 0,05
TH1: Giả sử dd X chứa: Fe3+ (0,15), Cu2+ (0,05), H+ và NO3- (0,45)
BTĐT ⟹ nH+ = nNO3- - 2nFe3+ - 2nCu2+ = 0,45 - 0,15.3 - 0,05.2 = -0,1 < 0 (loại)
TH2: Dung dịch X chứa: Fe2+ (u); Fe3+ (v); Cu2+ (0,05) và NO3- (0,45)
+ BTĐT: 2u + 3v + 2.0,05 = 0,45
+ BTNT "Fe": u + v = 0,15
Giải hệ được u = 0,1 và v = 0,05
BTNT H: nH2O = 0,5.nHNO3 = 0,35 mol
BTNT "N": nN(Y) = nHNO3 - nNO3- = 0,7 - 0,45 = 0,25 mol
Do dd X chứa NO3- dư nên không sinh ra H2 ⟹ Khí B chỉ chứa N và O
BTNT "O": nO(Y) = 3nHNO3 - 3nNO3- - nH2O = 0,7.3 - 0,45.3 - 0,35 = 0,4 mol
⟹ mkhí Y = mN + mO = 0,25.14 + 0,4.16 = 9,9 gam gần nhất với 10 gam.
Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích.
Hướng dẫn giải:
Nếu KOH phản ứng hết thì T chứa KNO2:
nKNO2 = nKOH = 0,5 mol ⟹ m chất rắn = 0,5.101 = 50,5 gam > 41,05 (g) (vô lí) ⟹ KOH dư
- Đặt T gồm: KOH dư (a mol) và KNO2 (b mol)
+ BTNT "K": nKOH = nKOH dư + nKNO2 ⟹ a + b = 0,5
+ m chất rắn = 56a + 85b = 41,05
Giải hệ được: a = 0,05 và b = 0,45
BTNT "N": nKNO2 = nNO3- (dd X) = 0,45 mol
- Đặt A gồm: Fe (x mol) và Cu (y mol)
+ mA = 56x + 64y = 11,6
+ mFe2O3 + mCuO = 160.0,5x + 80y = 16
Giải hệ được x = 0,15 và y = 0,05
TH1: Giả sử dd X chứa: Fe3+ (0,15), Cu2+ (0,05), H+ và NO3- (0,45)
BTĐT ⟹ nH+ = nNO3- - 2nFe3+ - 2nCu2+ = 0,45 - 0,15.3 - 0,05.2 = -0,1 < 0 (loại)
TH2: Dung dịch X chứa: Fe2+ (u); Fe3+ (v); Cu2+ (0,05) và NO3- (0,45)
+ BTĐT: 2u + 3v + 2.0,05 = 0,45
+ BTNT "Fe": u + v = 0,15
Giải hệ được u = 0,1 và v = 0,05
BTNT H: nH2O = 0,5.nHNO3 = 0,35 mol
BTNT "N": nN(Y) = nHNO3 - nNO3- = 0,7 - 0,45 = 0,25 mol
Do dd X chứa NO3- dư nên không sinh ra H2 ⟹ Khí B chỉ chứa N và O
BTNT "O": nO(Y) = 3nHNO3 - 3nNO3- - nH2O = 0,7.3 - 0,45.3 - 0,35 = 0,4 mol
⟹ mkhí Y = mN + mO = 0,25.14 + 0,4.16 = 9,9 gam gần nhất với 10 gam.
Đáp án D.