Hòa tan hoàn toàn 22,92 gam hỗn hợp gồm FeCO3 và Cu trong 110 gam dung dịch HNO3 50,4% thu được m gam

Câu hỏi số 463209:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 22,92 gam hỗn hợp gồm FeCO₃ và Cu trong 110 gam dung dịch HNO₃50,4% thu được m gam dung dịch X và V lít (đktc) hỗn hợp hai khí không màu (trong đó có một khí hóa nâu trong không khí là sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵). Cho 400 ml dung dịch KOH 2M vào X thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Cô cạn Z, sau đó đem nung đến khối lượng không đổi thu được 65,68 gam rắn khan. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giả sử nước bay hơi không đáng kể. Nồng độ phần trăm của Fe(NO₃)₃ trong dung dịch X gần nhất với giá trị

A. 27,79%.

B. 17,54%.

C. 31,29%.

D. 16,39%.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:463209

Phương pháp giải

- Xét KOH + dd X:

+ Xét KOH hết

+ Xét KOH dư

So sánh khối lượng rắn sau cô cạn Z để xem trường hợp nào thỏa mãn.

- Xét dd HNO₃ pư với hh FeCO₃ và Cu:

TH₁: HNO₃ hết

TH₂: HNO₃ dư

Sử dụng bảo toàn nguyên tố, bảo toàn e, xem TH nào có nghiệm thỏa mãn.

Giải chi tiết

n_HNO3 = (110.50,4%)/63 = 0,88 (mol)

n_KOH= 0,4.2 = 0,8 (mol)

- Xét KOH + dd X:

+ Nếu KOH pư hết thì rắn sau khi nung Z có chứa 0,8 mol KNO₂ (ngoài ra có thể còn chất khác)

⟹ m_rắn = m_KNO2 = 0,8.85 = 68 > 65,68 (g) ⟹ loại.

+ Vậy KOH còn dư, rắn Z sau khi nung gồm \(\left\{ \begin{array}{l}KN{O_2}:a\\KOH\,du:b\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a + b = 0,8\\85a + 56b = 65,68\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 0,72\\b = 0,08\end{array} \right.\)

+ BTNT "N": n_NO = n_HNO3 - n_KNO2 = 0,88 - 0,72 = 0,16 (mol)

TH₁: HNO₃ hết

n_HNO3 = 4n_NO + 2n_CO2 ⟹ n_CO2 = (0,88 - 4.0,16)/2 = 0,12 (mol) = n_FeCO3

⟹ n_Cu = (22,92 - 0,12.116)/64 = 9/64 (mol)

Dung dịch X chứa Fe²⁺: x (mol); Fe³⁺: y (mol); Cu²⁺: 9/64 (mol); NO₃^-: 0,72 (mol)

Ta có hệ: \(\left\{ \begin{array}{l}BTNT.Fe:\,a + b = 0,12\\BTDT:\,2a + 3b + 2.\dfrac{9}{{64}} = 0,72\end{array} \right.\) ⟹ nghiệm âm, loại.

TH₂: HNO₃ dư

Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}FeC{O_3}:u\,(mol)\\Cu\;:\,v\,(mol)\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{m_{hh}} = 116u + 64v = 22,92\\BT.e:\,\,u + 2v = 0,16.3\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}u = 0,09\\v = 0,195\end{array} \right.\)

BTKL: m_{dd X} = m_hh + m_{dd HNO3} - m_NO - m_CO2

= 22,92 + 110 - 0,16.30 - 0,12.44

= 124,16 (g)

Phần trăm Fe(NO₃)₃ có trong dd X là: \(C{\% _{F{\rm{e}}{{(N{O_3})}_3}}} = \dfrac{{0,09.242}}{{124,16}}.100\% = 17,54\% \).

Đáp án cần chọn là: B

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.