Hòa tan hoàn toàn 19,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu trong dung dịch chứa 1,2 mol HNO3, sau khi các kim

Câu hỏi số 252780:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 19,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu trong dung dịch chứa 1,2 mol HNO₃, sau khi các kim loại tan hết thu được dung dịch Y (không chứa NH₄⁺) và V lít (ở đktc) hỗn hợp khí Z gồm hai khí có tỉ kleej mol 1:2. Cho 500 ml dung dịch KOH 1,7M vào Y thu được kết tủa D và dung dịch E. Nung D trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 26 gam chất rắn F. Cô cạn cẩn thận E thu được chất rắn G. Nung G đến khối lượng không đổi, thu được 69,35 gam chất rắn khan. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V gần với giá trị nào nhất?

A. 11,25.

B. 11,50.

C. 12,40.

D. 11,02.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:252780

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

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 cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.