Câu hỏi:

Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Y và còn lại 1,46 gam kim loại. Nồng độ mol của dung dịch HNO3 đã dùng là

  • A 3,20 M.
  • B 4,55 M.
  • C 4,05 M.
  • D 3,40 M.

Phương pháp giải:

Quy đổi hỗn hợp phản ứng thành Fe và O với số mol lần lượt là x, y (mol)

+) Từ khối lượng các chất phản ứng → (1)

+) Áp dụng bảo toàn e → (2) (lưu ý: Do Fe dư nên phản ứng chỉ tạo muối Fe2+)

Giải hệ (1) (2) tìm được x, y

Bảo toàn nguyên tố Fe → nFe(NO3)2 = nFe = x = ?

Bảo toàn nguyên tố N → nHNO3 pư = 2nFe(NO3)2 + nNO = ?

Tính nồng độ của dd HNO3 theo công thức: CM = n : V

Lời giải chi tiết:

Khối lượng các chất phản ứng là: 18,5 - 1,46 = 17,04 (g)

Quy đổi hỗn hợp phản ứng thành Fe và O với số mol lần lượt là x, y (mol)

→ 56x + 16y = 17,04 (1)

Do Fe còn dư nên phản ứng tạo muối Fe2+

Quá trình trao đổi e:

Fe0 → Fe+2 + 2e O0 + 2e → O-2

x → 2x (mol) y → 2y (mol)

N+5 + 3e → N+2 (NO)

0,3 ← 0,1 (mol)

Áp dụng bảo toàn e: 2x = 2y + 0,3 (2)

Từ (1) và (2), giải hệ ta có: x = 0,27; y = 0,12

Bảo toàn nguyên tố Fe → nFe(NO3)2 = nFe = x = 0,27 (mol)

Bảo toàn nguyên tố N → nHNO3 pư = 2nFe(NO3)2 + nNO = 2.0,27 + 0,1 = 0,64 (mol)

⟹ CM(HNO3) = nHNO3 : V = 0,64 : 0,2 = 3,2 (M)

Đáp án A



Làm Bài Trắc nghiệm Hóa lớp 12 - Xem ngay