Cho 0,3 mol bột Cu và 0,6 mol Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,5 mol H2SO4 (loãng). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là
Cho 0,3 mol bột Cu và 0,6 mol Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,5 mol H2SO4 (loãng). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là
$n_{Cu}=0,3(mol)$
$n_{Fe^{2+}}=0,6(mol)$
$n_{NO_3^-}=0,6.2=1,2(mol)$
$n_{H^+}=0,5.2=1(mol)$
$Cu$ có tính khử mạnh hơn $Fe^{2+}$.
$3Cu+8H^++2NO_3^-\to 3Cu^{2+}+2NO+4H_2O$
$\Rightarrow H^+, NO_3^-$ dư
$n_{NO}=\dfrac{2}{3}n_{Cu}=0,2(mol)$
$n_{H^+\text{dư}}=1-\dfrac{8}{3}.0,3=0,2(mol)$
$n_{NO_3^-\text{dư}}=1,2-\dfrac{2}{3}.0,3=1(mol)$
$3Fe^{2+}+4H^++NO_3^-\to 3Fe^{3+}+NO+2H_2O$
$\Rightarrow Fe^{2+}, NO_3^-$ dư
$n_{NO}=\dfrac{1}{4}n_{H^+}=0,05(mol)$
$\to V=22,4(0,05+0,2)=5,6l$
Đáp án:
`V=5,6(l)`
Giải thích các bước giải:
`n_{NO_3^{-}}=0,6.2=1,2(mol)`
`n_{H^+}=0,5.2=1(mol)`
Giả sử `Cu` phản ứng trước
\(\ 3Cu+8H^{+}+2NO_3^{-}\to \mathop{Cu}\limits^{+2}+2NO+4H_2O \\ 3\mathop{Fe}\limits^{+2}+4H^{+}+NO_3^{-}\to 3\mathop{Fe}\limits^{+3}+NO+2H_2O\)
Theo phương trình
`n_{NO}=2/3 n_{Cu}+1/4(n_{H^+}-8/3 n_{Cu})=0,25(mol)`
`=>V=0,25.22,4=5,6(l)`
Giả sử `Fe(NO_3)_2` phản ứng trước
\(\ 3\mathop{Fe}\limits^{+2}+4H^{+}+NO_3^{-}\to 3\mathop{Fe}\limits^{+3}+NO+2H_2O\\3Cu+8H^{+}+2NO_3^{-}\to \mathop{Cu}\limits^{+2}+2NO+4H_2O \)
Theo phương trình
`n_{NO}=1/3 n_{Fe}+1/4 (n_{H+}-4/3 n_{Fe})=0,25(mol)`
`=>V_{NO}=0,25.22,4=5,6(l)`
`=>V=5,6(l)`