Hòa tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam HNO3 50,4%, sau khi kim loại tan hết thu

Câu hỏi số 327645:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam HNO₃ 50,4%, sau khi kim loại tan hết thu được dung dịch X và V lít (đktc) hỗn hợp khí B (gồm hai chất khí có tỉ lệ số mol 3:2). Cho 500ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc lấy Y rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 16,0 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch Z được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được 41,05 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ % của Cu(NO₃)₂ và Fe(NO₃)₃ trong X lần lượt là:

A. 10,5% và 13,6%

B. 10,5% và 11,4%

C. 13,6% và 11,4%

D. 12,5% và 11,8%

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:327645

Phương pháp giải

Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích.

Giải chi tiết

Nếu KOH phản ứng hết thì T chứa KNO₂:

n_KNO2 = n_KOH = 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": n_KOH = n_{KOH dư}+ n_KNO2 => a + b = 0,5

+ m _{chất rắn} = 56a + 85b = 41,05

Giải hệ được: a = 0,05 và b = 0,45

BTNT "N": n_KNO2= n_{NO3- (dd X)} = 0,45 mol

- Đặt A gồm: Fe (x mol) và Cu (y mol)

+ m_A = 56x + 64y = 11,6

+ m_Fe2O3 + m_CuO = 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)

\(11,6(g)A\left\{ \begin{gathered}
Fe:x \hfill \\
Cu:y \hfill \\
\end{gathered} \right. + HN{O_3}:0,7 \to \left| \begin{gathered}
{\text{dd}}\,X\left\{ \begin{gathered}
F{e^{2 + }}:u \hfill \\
F{e^{3 + }}:v \hfill \\
C{u^{2 + }}:0,05 \hfill \\
N{O_3}^ - :0,45 \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + KOH:0,5}}\left\{ \begin{gathered}
\downarrow Y\xrightarrow{{Nung}}\underbrace {\left\{ \begin{gathered}
F{e_2}{O_3}:0,5x \hfill \\
CuO:y \hfill \\
\end{gathered} \right.}_{16(g)} \hfill \\
{\text{dd}}\,Z\xrightarrow{{Co\,can}}T\xrightarrow{{Nung}}\underbrace {\left\{ \begin{gathered}
KOH:0,05 \hfill \\
KN{O_2}:0,45 \hfill \\
\end{gathered} \right.}_{41,05(g)} \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\hfill \\
Khi\,B \hfill \\
{H_2}O \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

BTĐT => n_H+ = n_NO3- - 2n_Fe3+ - 2n_Cu2+ = 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: n_H2O = 0,5.n_HNO3 = 0,35 mol

BTNT "N": n_N(B) = n_HNO3 - n_NO3- = 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": n_O(B) = 3n_HNO3 - 3n_NO3- - n_H2O = 0,7.3 - 0,45.3 - 0,35 = 0,4 mol

=> m_B = m_N + m_O = 0,25.14 + 0,4.16 = 9,9 gam

BTKL: m _{dd X} = m_A + m_{dd HNO3} - m_B = 11,6 + 87,5 - 9,9 = 89,2 (g)

=> C% _Cu(NO3)2 = (0,05.188/89,2).100% = 10,5%; C% _Fe(NO3)3 = (0,05.242/89,2).100% = 13,6%

Đáp án cần chọn là: A

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.