Hòa tan hoàn toàn 13,12 gam hỗn hợp Cu, Fe và Fe2O3 trong 240 gam dung dịch HNO3 7,35% và H2SO4 6,125% thu

Câu hỏi số 482818:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 13,12 gam hỗn hợp Cu, Fe và Fe₂O₃ trong 240 gam dung dịch HNO₃ 7,35% và H₂SO₄ 6,125% thu được dung dịch X chứa 37,24 gam chất tan chỉ gồm các muối và thấy thoát ra khí NO (NO là sản phẩm khử duy nhất). Cho Ba(OH)₂ dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung nóng trong không khí đến phản ứng hoàn toàn thu được 50,95 gam chất rắn. Dung dịch X hòa tan tối đa m gam Cu, giá trị của m là

A. 3,52.

B. 2,08.

C. 2,56.

D. 3,20.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:482818

Phương pháp giải

- Sơ đồ bài toán:

\(13,12\left( g \right)\left\{ \begin{array}{l}Cu\left( a \right)\\F{\rm{e}}\left( b \right)\\O\left( c \right)\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}HN{O_3}\left( {0,28} \right)\\{H_2}S{O_4}\left( {0,15} \right)\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}37,24\left( g \right)X\left\{ \begin{array}{l}C{u^{2 + }}:a\\F{{\rm{e}}^{2 + }}\\F{{\rm{e}}^{3 + }}\\N{O_3}^ - \\S{O_4}^{2 - }\left( {0,15} \right)\end{array} \right. \xrightarrow{{{Ba(OH)_2,nung}}} 50,95\left( g \right)\left\{ \begin{array}{l}CuO\left( a \right)\\F{{\rm{e}}_2}{O_3}\left( {0,5b} \right)\\BaS{O_4}\left( {0,15} \right)\end{array} \right.\\\\NO\\{H_2}O\end{array} \right.\)

+) m_{hh ban đầu} ⟹ phương trình (1)

+) m_{chất rắn sau nung} ⟹ phương trình (2)

+) Bảo toàn H: n_H2O = (n_HNO3 + 2n_H2SO4)/2.

BTKL: m_NO = m_{hh ban đầu} + m_HNO3 + m_H2SO4 - (m_muối + m_H2O) ⟹ n_NO.

Bảo toàn N: n_NO3^-_(X) = n_HNO3 - n_NO.

Ta có: m_X = m_KL + m_NO3^- + m_SO4^2- ⟹ phương trình (3)

Giải hệ (1), (2), (3) được giá trị a; b; c.

- Giả sử: Fe²⁺ (u) và Fe³⁺ (v)

+) Từ số mol Fe ⟹ phương trình (*)

+) BTĐT dd X ⟹ phương trình (**)

Giải hệ (*), (**) được giá trị của u; v.

- Khi cho X phản ứng với Cu: Cu + 2Fe³⁺ ⟶ Cu²⁺ + 2Fe²⁺

Từ lượng Fe³⁺tính được lượng Cu.

Giải chi tiết

- Sơ đồ bài toán:

+) m_{hh ban đầu} = 64a + 56b + 16c = 13,12 (1)

+) m_{chất rắn sau nung} = 80a + 160.0,5b + 0,15.233 = 50,95 (2)

+) Bảo toàn H: n_H2O = (n_HNO3 + 2n_H2SO4)/2 = 0,29 mol

BTKL: m_NO = m_{hh ban đầu} + m_HNO3 + m_H2SO4 - (m_muối + m_H2O) = 3 gam ⟹ n_NO = 0,1 mol.

Bảo toàn N: n_NO3^-_(X) = n_HNO3 - n_NO = 0,18 mol

Ta có: m_X = m_KL + m_NO3^- + m_SO4^2- ⟹ 64a + 56b + 0,18.62 + 0,15.96 = 37,24 (3)

Giải hệ (1), (2), (3) được: a = 0,06; b = 0,14; c = 0,09.

- Giả sử: Fe²⁺ (u) và Fe³⁺ (v)

+) n_Fe = 0,14 mol ⟹ u + v = 0,14 (*)

+) BTĐT dd X: 2.0,06 + 2u + 3v = 0,18 + 2.0,15 (**)

Giải hệ (*), (**): u = 0,06 và v = 0,08.

- Khi cho X phản ứng với Cu:

Cu + 2Fe³⁺ ⟶ Cu²⁺ + 2Fe²⁺

0,04 ⟵ 0,08

⟹ m_Cu = 0,04.64 = 2,56 gam.

Đáp án cần chọn là: C

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.