Hòa tan hoàn toàn 19,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

\(19,4g\,X\left\{ \begin{gathered}
Cu \hfill \\
Fe \hfill \\
\end{gathered} \right. + 1,2mol\,HN{O_3}\xrightarrow{{}}\left\{ \begin{gathered}
Y\left\{ \begin{gathered}
C{u^{2 + }} \hfill \\
F{e^{3 + }} \hfill \\
F{e^{2 + }} \hfill \\
N{O_3}^ - \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + 0,85\,mol\,\,KOH}}\left\{ \begin{gathered}
\downarrow \xrightarrow{{nung}}26\,g\,F\left\{ \begin{gathered}
F{e_2}{O_3} \hfill \\
CuO \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
E\left\{ \begin{gathered}
KOH \hfill \\
KN{O_3} \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{nung}}69,35\,g\,G\left\{ \begin{gathered}
KOH \hfill \\
KN{O_2} \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
hh\,khi\,Z \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Bảo toàn khối lượng m_X và m_F tìm được n_Fe, n_Cu

Bảo toàn khối lượng đối với mol KOH ban đầu và m_G => tìm được n_{KOH dư} và n_KNO2

Bảo toàn nguyên tố N => n_{N( trong khí Z)} = n_HNO3 – n_NO3-  = ?

=> Biện luận số e cho nhận để tìm ra được khí nào

=> V_Z = ?

Giải chi tiết:

\(19,4g\,X\left\{ \begin{gathered}
Cu \hfill \\
Fe \hfill \\
\end{gathered} \right. + 1,2mol\,HN{O_3}\xrightarrow{{}}\left\{ \begin{gathered}
Y\left\{ \begin{gathered}
C{u^{2 + }} \hfill \\
F{e^{3 + }} \hfill \\
F{e^{2 + }} \hfill \\
N{O_3}^ - \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + 0,85\,mol\,\,KOH}}\left\{ \begin{gathered}
\downarrow \xrightarrow{{nung}}26\,g\,F\left\{ \begin{gathered}
F{e_2}{O_3} \hfill \\
CuO \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
E\left\{ \begin{gathered}
KOH \hfill \\
KN{O_3} \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{nung}}69,35\,g\,G\left\{ \begin{gathered}
KOH \hfill \\
KN{O_2} \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
hh\,khi\,Z \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

 Gọi n_Cu = x ( mol) ; n_Fe = y ( mol)

\(\left\{ \begin{gathered}
mX = 64x + 56y = 19,4 \hfill \\
\xrightarrow{{BTNT\,Fe,Cu}}mF = 80x + 80y = 26 \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
x = 0,15 = nCu \hfill \\
y = 0,175 = nFe \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Gọi số mol KOH dư là a ( mol); số mol của KNO₂ là b (mol)

\(\left\{ \begin{gathered}
\sum {{n_{KOH}} = a + b = 0,85} \hfill \\
\sum {{m_G} = 56a + 85b = 69,35} \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
a = 0,1 = {n_{KOH\,du}} \hfill \\
b = 0,75 = {n_{KN{O_2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

BTNT N => n_{N(trong Z)} = n_HNO3 – n_NO3-  = 1,2 – 0,75 = 0,45 (mol)

Ta thấy 3n_Fe + 2n_Cu = 0,875 > n_NO3- = 0,75 => sản phẩm trong Y có cả Fe²⁺, Fe³⁺. HNO₃ đã phản ứng hết

n_e(nhường) = 3n_Fe3+ + 2n_Fe2+ + 2n_Cu2+ = n_KOH pư = b = 0,75 (mol)

=> trung bình mỗi N+5 đã nhận 0,74/0,45 = 5/3 (electron)

=> NO₂ : z ( mol) và NO: t (mol)

=> z + t = 0,45

=> V_{hh Z} = 0,45.22,4 = 10,08 (lít) gần nhất với 11,02 lít

Đáp án D