Cho 12,48 gam X gồm Cu và Fe tác dụng hết với 0,15 mol hỗn

Cho 12,48 gam X gồm Cu và Fe tác dụng hết với 0,15 mol hỗn hợp khí gồm Cl₂ và O₂:

Ta có quá trình: XCuFe⏟12,48 gam+Cl2O2⏟0,15 mol→YOxitMuoi→HCl⏟0,36 molZ→AgNO3Chat ranAgClAgDd:Fe3+,Cu2+,Ag+,NO3−

Oxit trong Y tác dụng với HCl: 2H + O → H₂O

                                       0,36 mol

→nO2=12nO=0,09 mol→nCl2=0,15−0,09=0,06 mol

Cho dung dịch AgNO₃ dư vào Z: nAgCl=nHCl+2nCl2=0,48 mol

→mAgCl=0,48.143,5=68,88 gam<75,36 gam

→ Chất rắn sau phản ứng có Ag: mAg=75,36−68,88=6,48 gam

→nAg=0,06 mol

Gọi số mol của Cu và Fe trong 12,48 gam X lần lượt là a và b mol.

→64a+56b=12,48 (*)

Bảo toàn electron cho toàn bộ quá trình: 2nCu+3nFe=2nC2+4nO2+nAg

→2a+3b=0,54      (**)

Từ (*) và (**) suy ra: a=0,09;b=0,12

Hòa tan hết 12,48 gam X trong dung dịch HNO₃ nồng độ 31,5%: 

Ta có quá trình: XCuFe⏟12,48 gam+dd HNO3 31,5%→Dd TNO⏟0,15 mol

Ta thấy: 2nCu+2nFe=0,42 mol<3nNO=0,45 mol<2nCu+3nFe=0,54 mol

→ Muối sắt sau phản ứng gồm cả muối Fe(II) (x mol) và muối Fe(III) (y mol).

Ta có hệ phương trình: x+y=0,122.0,09+2x+3y=0,45→x=0,09y=0,03→mFe(NO3)3=0,03.242=7,26 gam

Ta có: nHNO3=nNO3− trong muoi+nNO=ne cho/e nhan+nNO=0,45+0,15=0,6 mol

→mdd HNO3=0,6.6331,5%=120 gam

Bảo toàn khối lượng: mdd T=mX+mdd HNO3−mNO=12,48+120−0,15.30=127,98 gam

→C%Fe(NO3)3=7,26127,98.100%≈5,67%.