Hòa tan 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam dung dịch HNO3 50,4%, sau khi kim loại tan hết thu được dung dịch X và V lít (đktc) hỗn hợp khí B ( gồm hai chất khí có tỉ lệ số mol 3:2). 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. Nồng độ % của Fe(NO3)3 trong X là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiFe(x) ;Cu(y), 16g rắn là Fe2O3 và CuO
→ 56x+ 64y = 11,6; 80x+ 80y = 16→ x=0,15, y=0,05
Giả sử Z chứa KOH dư(a), KNO3 (b) khi nhiệt phân thu 41,05 g rắn là KOH và KNO2
BT nguyên tố K: a+b= 0,5 = n KOH bđ ; 56a+ 85b+ 41,05
→ a= 0,05; b=0,45
Nếu trong X chỉ có muối Fe3+ thì nKOH pư (0,45)= 3nFe3+ + 2n Cu2+ =3.0,15+2.0,05= 0,5 (vô lý)
Vậy trong X chứa muối Fe2+, Fe3+ , Cu2+ → HNO3 hết
Khi đó: BT nguyên tố Fe: nFe3+ +nFe2+ =0,15 (1)
nKOH pư (0,45)= 3nFe3+ + nFe2+ + 2n Cu2+
0,45 =3nFe3+ + nFe2+ + 2.0,05 (2)
Từ (1)(2) nFe3+=0,05; nFe2+ = 0,1 →m Fe(NO3)3 = 242.0,05=12,1 g
Hỗn hợp khí là hỗn hợp oxit nito gồm N và O
BT nguyên tố N: nHNO3=nN/muối (=nKNO3)+ n N/khí
→ n N/khí= 0,7- 0,45= 0,25
BT e: 3.0,05+ 0,1.2+ 0,05.2+ 2nO=5nNn →nO=0,4
mdd X=11,6+87,5 – m hh khí
= 11,6+87,5 – (0,25.14+ 0,4.16)=89,2g
→ %Fe(NO3)3= 13,56%.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Nguyễn Thái Bình