Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối tương ứng 7:3 với một lượng dung dịch HNO3. Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,75 m gam chất rắn, dung dịch X và 2,8 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và NO2 (không có sản phẩm khử khác của N+5). Biết khối lượng HNO3 đã phản ứng là 22,05 gam. Giá trị của m là
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Gọi a và b là số mol của NO và \(N{O_2}\)
\(\begin{array}{l}
{n_{hỗn hợp}} = 0,125mol\\
{N^{5 + }} \to {N^{2 + }} + 3e\\
{N^{5 + }} \to {N^{4 + }} + 1e\\
{n_{{N^{5 + }}}} = 4a + 2b = \dfrac{{22,05}}{{63}} = 0,35\\
\left\{ \begin{array}{l}
a + b = 0,125\\
4a + 2b = 0,35
\end{array} \right.\\
\to a = 0,05 \to b = 0,075
\end{array}\)
Trong m gam có 0,7m gam Cu và 0,3m gam Fe
Sau phản ứng thu được 0,75m gam chất rắn > 0,7m suy ra Fe phản ứng 1 phần, Cu chưa tham gia phản ứng
Khối lượng Fe tham gia phản ứng là m-0,75m=0,25m gam
Vì sau phản ứng còn Cu và Fe nên muối tạo thành là \(Fe{(N{O_3})_2}\)
Bảo toàn electron ta có:
\(Fe \to F{e^{2 + }} + 2e\)
\(\begin{array}{l}
2{n_{Fe}} = 3{n_{NO}} + {n_{N{O_2}}} \to 2 \times \frac{{0,25m}}{{56}} = 3 \times 0,05 + 0,075\\
\to m = 25,2g
\end{array}\)