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 520052:

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 hỗn hợp khí B. Cho 500 ml 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. Trong dung dịch X chất tan có nồng độ phần trăm cao nhất có giá trị gần với giá trị nào sau đây?

A. 20%.

B. 30%.

C. 25%.

D. 10%.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:520052

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

Nhận thấy n_KNO3 = n_KNO2 < 3n_Fe + 2n_Cu → Tạo ra cả muối Fe³⁺ và Fe²⁺ → HNO₃ đã hết.

Dung dịch X chứa: Fe²⁺ (a); Fe³⁺ (b); Cu²⁺ (0,05) và NO₃^- (0,45)

+ BTĐT: 2a + 3b + 2.0,05 = 0,45

+ BTNT "Fe": a + b = 0,15

Giải hệ được a = 0,1 và b = 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)

Chất tan trong X: Fe(NO₃)₂ (0,1); Fe(NO₃)₃ (0,05); Cu(NO₃)₂ (0,05)

Chất tan có nồng độ cao nhất là:

C% _Fe(NO3)2 = (0,1.180/89,2).100% = 20,2%.

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.