Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Cu vào dung dịch HNO3, thu được dung dịch Y, có 4,48 lít (đktc) hỗn hợp Z gồm NO và NO2 (có tỉ khối so với hiđro bằng 19) thoát ra và còn lại 6 gam chất rắn không tan. Cho dung dịch NâOH dư vào dung dịch Y, lọc tách kết tủa và nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 80 gam chất rắn. Thành phần phần trăm về khối lượng của các chất trong X và tính a
Đáp án:
m = 78 g
59,5% Fe3O4; 40,5% Cu
Giải thích các bước giải:
chất rắn không tan là $Cu$ $ \Rightarrow {m_{Cudu}} = 6g$
${n_Z} = 0,2mol;{M_Z} = 19.2 = 38$
$\begin{array}{*{20}{c}}
{NO:30}&{}&{}&{}&8 \\
{}& \searrow &{}& \nearrow &{} \\
{}&{}&{38}&{}&{} \\
{}& \nearrow &{}& \searrow &{} \\
{N{O_2}:46}&{}&{}&{}&8
\end{array} \Rightarrow {n_{NO}} = {n_{N{O_2}}} = 0,1mol$
Do $Cu$ dư nên dung dịch Y chứa $Fe{(N{O_3})_2};Cu{(N{O_3})_2}$
Hỗn hợp chất rắn gồm $F{e_2}{O_3};CuO$
Đặt ${n_{F{e_3}{O_4}}} = x;{n_{Cupu}} = y$
Bảo toàn electron: $2{n_{Cu}} = 2{n_{F{e_3}{O_4}}} + 3{n_{NO}} + {n_{N{O_2}}} \Leftrightarrow 2y – 2x = 0,4{\text{ (1) }}$
${m_{F{e_2}{O_3}}} + {m_{CuO}} = 80 \Rightarrow 160.\dfrac{{3x}}{2} + 80y = 80{\text{ (2)}}$
Từ (1) và (2) ⇒ $\left\{ \begin{gathered}
x = 0,2 \hfill \\
y = 0,4 \hfill \\
\end{gathered} \right.$
$\begin{gathered}
\Rightarrow {m_{F{e_3}{O_4}}} = 0,2.232 = 46,4g;{m_{Cu}} = 0,4.64 + 6 = 31,6g \hfill \\
\Rightarrow m = {m_{F{e_3}{O_4}}} + {m_{Cu}} = 78g \hfill \\
\Rightarrow \% {m_{F{e_3}{O_4}}} = \dfrac{{46,4}}{{78}}.100\% = 59,5\% \hfill \\
\% {m_{Cu}} = 100 – 59,5 = 40,5\% \hfill \\
\end{gathered} $