Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Fe(NO3...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe, Cu, NO₃ và CO₃

Đặt số mol của NO₃ là x và của CO₃ là y

→n_NO2 =x và n_CO2 = y mol

Bảo toàn nguyên tố H có 2n_O + 2n_H2 + 4n_NO = 2n_H2SO4 => n_O =?

m_Cu + m_Fe + m_K + m_SO4 = m_muối → m_Cu + m_Fe = ?

Từ đó tìm được x, y

→ hỗn hợp ban đầu có m = m_Cu + m_Fe + m_NO3 + m_CO3 =?

Giải chi tiết:

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe, Cu, NO₃ và CO₃

Đặt số mol của NO₃ là x và của CO₃ là y

Đốt chaý X thì NO₃ → NO₂ + O

                       CO₃ → CO₂ + O

      →n_NO2 =x và n_CO2 = y mol

Khí Z có NO₂ và CO₂, không có O vì O sinh ra phản ứng trở lại với các kim loại Cu, Fe

Y có Cu : z mol , Fe : t mol và O

Ta có n_O(Y) = x + y(1)

Vì hỗn hợp khí Z có tỉ khổi so với H₂ là 22,8 nên \({{46x + 44y} \over {x + y}} = 22,8.2 = 45,6 \to x = 4y\) (2)

Y + KNO₃ + H₂SO₄ → khí NO và H₂

→ NO₃^- phản ứng hết nên n_NO =n_NO3^- = 0,08 mol ( = n_KNO3)

Xét khí T có  

PTHH     2H⁺ + O +2e → H₂O 

             4H⁺ + 3e + NO₃^- → H₂O + NO

              2H⁺ +2e → H₂

Bảo toàn nguyên tố H có 2n_O + 2n_H2 + 4n_NO = 2n_H2SO4 → 2n_O + 2.0,02 + 4.0,08 = 2.0,68

→ n_O = 0,5 mol(3)

Ta có m_Cu + m_Fe + m_K + m_SO4 = m_muối → m_Cu + m_Fe + 0,68.96 +0,08.39 = 98,36

→ m_Cu + m_Fe =  29,96

Từ (1) (2) và (3) tính được x = 0,4 mol và y = 0,1 mol

→ hỗn hợp ban đầu có m = m_Cu + m_Fe + m_NO3 + m_CO3 = 29,96 + 0,4.62 + 0,1.60= 60,76 g

Đáp án D