Hòa tan hoàn toàn 19,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu trong dung dịch chứa 1,2 mol HNO3, sau khi các kim loại tan hết thu được dung dịch Y (không chứa NH4+ ) và V lít (ở đktc) hỗn hợp khí Z gồm hai khí có tỉ kleej mol 1:2. Cho 500 ml dung dịch KOH 1,7M vào Y thu được kết tủa D và dung dịch E. Nung D trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 26 gam chất rắn F. Cô cạn cẩn thận E thu được chất rắn G. Nung G đến khối lượng không đổi, thu được 69,35 gam chất rắn khan. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V gần với giá trị nào nhất ?

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.

19,4g X\ begingathered Cu hfill; Fe hfill; endgathered.+ 1,2mol HNO3→\ begingathered Y\ begingathered Cu^2+ hfill; Fe^3+ hfill; Fe^2+ hfill; NO3^− hfill; endgathered.→\ begingathered ↓ →26 g F\ begingathered Fe2O3 hfill; CuO hfill; endgathered. hfill; E\ begingathered KOH hfill; KNO3 hfill; endgathered.→69,35 g G\ begingathered KOH hfill; KNO2 hfill; endgathered. hfill; endgathered. hfill; hh khi Z hfill; endgathered

Bảo toàn khối lượng m X và m F tìm được n Fe, n Cu

Bảo toàn khối lượng đối với mol KOH ban đầu và m G ⇒ tìm được n KOH dư và n KNO2

Bảo toàn nguyên tố N ⇒ n N( trong khí Z) = n HNO3 – n NO3− = ? ⇒ Biện luận số e cho nhận để tìm ra được khí nào ⇒ V Z = ? 19,4g X\ begingathered Cu hfill; Fe hfill; endgathered.+ 1,2mol HNO3→\ begingathered Y\ begingathered Cu^2+ hfill; Fe^3+ hfill; Fe^2+ hfill; NO3^− hfill; endgathered.→\ begingathered ↓ →26 g F\ begingathered Fe2O3 hfill; CuO hfill; endgathered. hfill; E\ begingathered KOH hfill; KNO3 hfill; endgathered.→69,35 g G\ begingathered KOH hfill; KNO2 hfill; endgathered. hfill; endgathered. hfill; hh khi Z hfill; endgathered. Gọi n Cu = x ( mol); n Fe = y ( mol) \ begingathered mX = 64x+ 56y = 19,4 hfill; →mF = 80x+ 80y = 26 hfill; endgathered. = > \ begingathered x = 0,15 = nCu hfill; y = 0,175 = nFe hfill; endgathered. Gọi số mol KOH dư là a ( mol); số mol của KNO2 là b (mol) \ begingathered ∑ n KOH = a+ b = 0,85 hfill; ∑ m G = 56a+ 85b = 69,35 hfill; endgathered. = > \ begingathered a = 0,1 = n KOH du hfill; b = 0,75 = n_KNO2 hfill; endgathered. BTNT N ⇒ n N(trong Z) = n HNO3 – n NO3− = 1,2 – 0,75 = 0,45 (mol) Ta thấy 3n Fe+ 2n Cu = 0,875 > n NO3- = 0,75 ⇒ sản phẩm trong Y có cả Fe 2+, Fe 3+. HNO3 đã phản ứng hết n e(nhường) = 3n Fe3++ 2n Fe2++ 2n Cu2+ = n KOH pư = b = 0,75 (mol) ⇒ trung bình mỗi N+5 đã nhận 0,74/0,45 = 5/3 (electron) ⇒ NO2: z ( mol) và NO: t (mol) ⇒ z+ t = 0,45 ⇒ V hh Z = 0,45.22,4 = 10,08 (lít) gần nhất với 11,02 lít

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 11,02..