Hòa tan hết 18,36 gam hỗn hợp gồm Cu và Fe(OH)2 vào 95,2 gam dung dịch HNO3 45% thu được dung dịch Y
Hòa tan hết 18,36 gam hỗn hợp gồm Cu và Fe(OH)2 vào 95,2 gam dung dịch HNO3 45% thu được dung dịch Y (không chứa muối amoni). Cho Y phản ứng với 200 ml dung dịch NaOH 1M và KOH 2M, thu được kết tủa E và dung dịch Z. Nung E trong không khí đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp 18,4 gam hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3. Cô cạn dung dịch Z, thu được hỗn hợp chất rắn khan T. Nung T đến khối lượng không đổi, thu được 45,48 gam hỗn hợp chất rắn khan. Nồng độ phần trăm của Fe(NO3)3 trong Y có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đáp án đúng là: D
Quảng cáo
Bảo toàn nguyên tố
Bảo toàn khối lượng
Bảo toàn điện tích
Tóm tắt bài toán:
*Xét chất rắn khan T:
Nếu NaOH, KOH phản ứng hết thì chất rắn khan T thu được gồm NaNO3 (0,2 mol); KNO3 (0,4 mol) và có thể có muối nitrat của KL.
Nung T thu được: NaNO2 (0,2 mol); KNO2 (0,4 mol) và oxit KL.
Ta thấy: mNaNO2 + mKNO2 = 0,2.69 + 0,4.85 = 47,8 gam > 45,48 gam (loại)
⟹ NaOH, KOH dư
Hỗn hợp chứa 0,2 mol NaOH và 0,4 mol KOH có thể coi là 0,6 mol MOH (với M = (23 + 2.39)/2 = 101/3)
Giả sử chất rắn khan sau khi nung T gồm: MNO2 (a mol) và MOH dư (b mol)
+ nMOH = nMNO2 + nMOH dư ⟹ a + b = 0,6 (1)
+ m chất rắn = (2)
Giải hệ được a = 0,52 và b = 0,08
BTNT "N": nNO3(dd Y) = nMNO2 = 0,52 mol
*Xét kết tủa E:
Do NaOH, KOH dư nên ion KL bị kết tủa hết.
Giả sử hỗn hợp đầu chứa Cu (c mol) và Fe(OH)2 (d mol). BTNT Cu và Fe suy ra chất rắn thu được sau khi nung E chứa CuO (c mol) và Fe2O3 (0,5d mol)
Giải hệ: 64c + 90d = 18,36 và 80c + 160.0,5d = 18,4 được c = 0,09 và d = 0,14
*Xét dung dịch Y:
TH1: Phản ứng tạo thành Fe3+, không tạo Fe2+ ⟹ Dung dịch có thể chứa H+ dư
\(DD\,Y\left\{ \begin{array}{l}C{u^{2 + }}:0,09\\F{{\rm{e}}^{3 + }}:0,14\\{H^ + }du\\N{O_3}^ - :0,52\end{array} \right.\)
BTĐT ⟹ nH+ = 0,52 - 0,09.2 - 0,14.3 = -0,08 (loại)
TH2: Phản ứng tạo Fe3+ và Fe2+ ⟹ Dung dịch không chứa H+ (vì Fe2+, H+, NO3- không tồn tại trong cùng 1 dd)
\(DD\,Y\left\{ \begin{array}{l}C{u^{2 + }}:0,09\\F{{\rm{e}}^{3 + }}:x\\F{{\rm{e}}^{2 + }}:y\\N{O_3}^ - :0,52\end{array} \right.\)
Giải hệ: x + y = 0,14 (BTNT: Fe) và 3x + 2y = 0,52 - 0,09.2 (BTĐT) được x = 0,06 và y = 0,08
*Tính khối lượng dung dịch Y:
BTNT "H" ⟹ nH2O = nFe(OH)2 + 0,5nHNO3 = 0,14 + 0,5.0,68 = 0,48 mol
BTKL: m hh đầu + mHNO3 = m ion trong Y + mSPK + mH2O
⟹ 18,36 + 0,68.63 = 0,09.64 + 0,14.56 + 0,52.62 + mSPK + 0,48.18
⟹ mSPK = 6,72 (g)
BTKL: m hh đầu + m dd HNO3 = m dd Y + mSPK
⟹ 18,36 + 95,2 = m dd Y + 6,72 ⟹ m dd Y = 106,84 gam
Vậy C%Fe(NO3)3 = 0,06.242/106,84 = 13,59% gần nhất với 13,6%.
Đáp án cần chọn là: D
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
