Cho 14 gam Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp H2SO4 2,5 M và HNO3 1M . Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X. Thêm dung dịch NaNO3 dư vào X được dung dịch Y. Cho bột Cu vào Y thì số mol Cu bị hòa tan tối đa là : ( biết sản phẩm khử của NO3- , chỉ có NO duy nhất ) A. 0,1 mol B. 0,05 mol C. 0,2 mol D. 0,15 mol
Đáp án:
C
Giải thích các bước giải:
Ta có:
\({n_{Fe}} = \frac{{14}}{{56}} = 0,25{\text{ mol}}\)
\({n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,2.2,5 = 0,5{\text{ mol}}\)
\({n_{HN{O_3}}} = 0,2.1 = 0,2{\text{ mol}}\)
\( \to {n_{{H^ + }}} = 0,5.2 + 0,2 = 1,2{\text{ mol}}\)
Xét toàn bộ quá trình vì \(NO_3^-\) dư và \(Cu\) phản ứng tối đa.
Bảo toàn e toàn quá trình:
Quá trình cho e:
\(Fe\xrightarrow{{}}F{e^{ + 2}} + 2e\)
\(Cu\xrightarrow{{}}C{u^{+2}} + 2e\)
Quá trình nhân e:
\(4{H^ + } + N{O_3}^ – + 3e\xrightarrow{{}}NO + 2{H_2}O\)
\( \to 2{n_{Fe}} + 2{n_{Cu}} = \frac{3}{4}{n_{{H^ + }}}\)
\( \to 0,25.2 + 2{n_{Cu}} = 1,2.\frac{3}{4} \to {n_{Cu}} = 0,2{\text{ mol}}\)