Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X chứa Cu, Mg, Fe3O4 và Fe(NO3)2 trong dung dịch chứa 0,61 mol HCl thu được dung dịch Y chứa (m + 16,195) gam hỗn hợp muối và 1,904 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm H2 và NO với tổng khối lượng là 1,57 gam. Cho NaOH dư vào Y thấy xuất hiện 24,44 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Cu có trong X là:
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai- Bảo toàn khối lượng: mX + mHCl = mmuối Y + mZ + mH2O tạo ra
→ m + 0,61.36,5 = m + 16,195 + 1,57 + mH2O
→ nH2O = 0,25 mol
nZ = 1,904: 22,4 = 0,085 mol ; mZ = mH2 + mNO = 1,57g
→ Giải hệ PT → Z chứa H2 (0,035 mol) và NO (0,05 mol)
Bảo toàn H: nHCl = 4nNH4 + 2H2O + 2nH2 → nNH4 = 0,01 mol
Bảo toàn N: 2nFe(NO3)2 = nNH4 + nNO → nFe(NO3)2 = 0,03 mol
Bảo toàn O: 4nFe3O4 + 6nFe(NO3)2 = nNO + nH2O → nFe3O4 = 0,03 mol
Đặt nCu = a ; nMg = b mol
Khi X + HCl thì sau phản ứng không có Fe3+
→ Chú ý Fe3O4 là FeO.Fe2O3 có Fe2O3 phản ứng thành Fe2+:
2Fe3+ + 2e → 2Fe2+
ne = 2nCu + 2nMg = 2nFe2O3 + 2nH2 + 3nNO + 8nNH4
Bảo toàn electron: 2a + 2b = 0,03.2 + 0,035.2 + 0,05.3 + 0,01.8
mtủa = 98a + 58b + 90(0,03 + 0,03.3) = 24,4g
Giải hệ PT → a = 0,08 ; b = 0,1 mol
→ %mCu = 25,75%