Đốt cháy m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe trong 2,912 lít (đktc) hỗn

37/40

Đốt cháy m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe trong 2,912 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm Cl₂ và O₂ thu được (m + 6,11) gam hỗn hợp Y gồm các muối và oxit (không thấy khí thoát ra). Hòa tan hết Y trong dung dịch HCl, đun nóng thu được dung dịch Z chỉ chứa 2 muối. Cho AgNO₃ dư vào dung dịch Z thu được 73,23 gam kết tủa. Mặt khác hòa tan hết m gam hỗn hợp X trên trong dung dịch HNO₃ 31,5% thu được dung dịch T và 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất; đktc). Nồng độ C% của Fe(NO₃)₃ có trong dung dịch T gần nhất với giá trị nào sau đây?

Giải thích

Đáp án B

Có mhh khí = 6,11; nhh khí = 0,13

=> nCl2= 0,05; nO2 = 0,08.

Hòa tan hết Y trong HCl nên có: nHCl = 2.nH2O = 2.nO2- = 0,32 mol

- BTNT (Cl):

nCl- trong Z=nAgCl=nHCl+nCl-= 0,32 + 0,1 = 0,42. → mAgCl = 0,42.143,5 = 60,27 gam

→mkết tủa=mAgCl+mAg→mAg = 73,23 – 60,27 = 12,96 → nAg = 0,12 mol.

=> nFe2+ = 0,12.

BTĐT trong Z: 2.0,12 + 2.nCu = 0,42 => nCu = 0,09.

Vậy X chứa Fe (0,12) và Cu(0,09).

Khi X tác dụng HNO₃, ta thấy: (0,12 × 3 + 0,09 × 2) ÷ 3 = 0,18 mol > nNO = 0,15 mol

có nghĩa là Fe không lên hết Fe³⁺ mà có 1 phần chỉ lên Fe²⁺

Khi phản ứng với HNO₃: n_Fe(III) = a mol ; n_Fe(II) = bmol. ta có hệ:

a + b = 0,12

3a + 2b + 0,09.2 = 0,15.3

Giải hệ: a = 0,03; b = 0,09.

Vì HNO₃ dùng hết, nHNO3 = 4nNO = 0,6 mol → mHNO3 = 37,8 → mdd HNO3 = 120 gam.

→ BTKL: mdd T=mX+mHNO3-mNO= 127,98 gam.

%CFe(NO₃)3 trong T = 0,03 . 242 : 127,98 ≈ 5,67%.