Câu hỏi:
Hòa tan hoàn toàn 100 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO3 (dư).Kết thúc phản ứng thu được 13,44 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO2, NO, N2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 3:2:1 và dung dịch Z (không chứa muối NH4NO3). Cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối khan. Giá trị của m và số mol HNO3 đã phản ứng lần lượt là:
- A 205,4 gam và 2,5 mol
- B 199,2 gam và 2,4 mol
- C 205,4 gam và 2,4 mol
- D 199,2 gam và 2,5 mol
Phương pháp giải:
Từ thể tích và tỉ lệ mol ta tính được số mol NO2, NO, N2O
Quá trình nhận electron:
NO3- + 1e + 2H+ → NO2 + H2O
NO3- + 3e + 4H+ → NO + 2H2O
2NO3- + 8e + 10H+ → N2O+ 5H2O
Ta có: nH+ = 2.nNO2 + 4.nNO + 10.nN2 = nHNO3
Để tìm khối lượng muối khan ta dùng định luật bảo toàn khối lượng: mX + mHNO3 = mmuối khan + mH2O + mkhí Y
→ Giá trị của m.
Lời giải chi tiết:
Ta đặt số mol NO2, NO, N2O lần lượt là 3x, 2x, x mol → 3x + 2x + x = 13,44/22,4 → x = 0,1 mol
→ số mol NO2, NO, N2O lần lượt là 0,3; 0,2; 0,1 mol
Quá trình nhận electron:
NO3- + 1e + 2H+ → NO2 + H2O
NO3- + 3e + 4H+ → NO + 2H2O
2NO3- + 8e + 10H+ → N2O+ 5H2O
Ta có: nH+ = 2.nNO2 + 4.nNO + 10.nN2O = 2.0,3 + 4.0,2 + 10. 0,1 = 2,4 mol = nHNO3
Bảo toàn nguyên tố H ta có: nH2O = ½ . nHNO3 = 1,2 mol
Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có: mX + mHNO3 = mmuối khan + mH2O + mkhí Y
→ m = mmuối khan = mX + mHNO3 - mH2O - mkhí Y = 100 + 2,4.63 - 1,2.18 - 0,3.46 - 0,2.30 - 0,1.44 = 205,4 gam
Đáp án C
Câu hỏi trước