Cho m gam bột sắt vào 200 ml dung dịch CuSO4 1M, sau phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn X. Chia X thành 2 phần không bằng nhau: Phần 1: cho tác dụng với dung dịch HCl dư thấy thoát ra 2,24 lít khí H2 (đktc). Phần 2: cho tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 6,72 lít khí NO (đktc). NO là sản phẩm khử duy nhất của HNO3. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

– Biện luận các chất trong chất rắn X (Fe còn dư hay không)− Vì X chia thành 2 phần không bằng nhau ⇒ giả sử phần 2 có số mol gấp k lần phần 1 ⇒ giải các phương trình để tìm ẩn k ⇒ số mol Fe ban đầu ⇒ m− P 1: hỗn hợp rắn X+ HCl → H2 ⇒ chứng tỏ Fe dư, Cu 2+ phản ứng hết. Fe+ 2HCl → FeCl 2+ H2 ⇒ n Fe(1) = n H2 = 2,24: 22,4 = 0,1 mol− P 2: X+ HNO3 → NO ⇒ Cả Fe và Cu đều phản ứng Giả sử số mol ở phần 2 gấp k lần phần 1. Gọi số mol Cu phần 1 là a

Bảo toàn electron: 3n Fe(2)+ 2n Cu(2) = 3n NO = 3.6,72: 22,4 = 0,9 mol ⇒ 3.0,1k+ 2.ak = 0,9 (*)

Bảo toàn nguyên tố Cu: n CuSO4 = n Cu(1)+ n Cu(2) ⇒ 0,2 = a+ ak ⇒ a =0,2 over k+ 1 Thay vào (*) ⇒0,3k+ 2k.0,2 over k+ 1 = 0,9 ⇒ k = 2,097− Vì Fe dư sau phản ứng nên: n Fe pứ = n CuSO4 = 0,2 mol ⇒ n Fe = n Fe pứ+ n Fe(1)+ n Fe(2) = 0,3+ 0,1k = 0,5097 mol ⇒ m Fe = 28,5432g (Gần nhất với giá trị 28,2g)

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. 28,2.