Dung dịch X gồm 0,02 mol Cu(NO3)2 và 0,1 mol H2SO4. Khối lượng Fe tối đa phản ứng được với dung dịch X là (biết NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3-)

Phân tích: Đây là bài tập rất hay, nếu không nắm vững kiến thức sẽ chọn sai đáp án, cả 3 phương án nhiễu đề có vẻ đúng cho mỗi trường hợp sai, bạn đọc tham khảo 5 hướng giải sai và 2 cách giải đúng sau đây:

Hướng giải sai 1:

Fe    +  Cu(NO3)2→Fe(NO3)2+Cu0,02  ← 0,02

Fe  +  H2SO4→FeSO4+H2↑0,1  ←  0,1⇒mFe=(0,02+0,1).56=6,72gam

Hướng giải sai 2: Quên phản ứng của Fe với Cu²⁺ và H⁺ còn dư sau phản ứng (1)

Fe  +  4H+  +  NO3−→Fe3++NO+2H2O  (1)0,04←0,16←0,04

 ⇒mFe=0,04.56=2,24gam=> chọn đáp án sai là D.

Hướng giải sai 3: Quên phản ứng của Fe với H⁺ còn dư sau phản ứng (1)

Fe  +  4H+  +  NO3−→Fe3++NO+2H2O  (1)0,04←0,16←0,04

Fe  +  Cu2+→Fe2++Cu  (2)0,02←0,02

⇒mFe=(0,04+0,02).56=3,36gam

=> chọn đáp án sai là C.

Hướng giải sai 4: Để Fe tối đa thì phản ứng tạo muối Fe²⁺ ở (1)

3Fe  +  8H+  +  2NO3−→3Fe3++2NO+4H2O  (1)0,06←0,16←0,04

⇒mFe=0,06.56=3,36gam

 => chọn đáp án sai là C.

Hướng giải sai 5: Ở phản ứng (1) tạo muối Fe³⁺ thì nFe=nNO3−=0,04mol => Fe không phải tối đa

Fe  +  4H+  +  NO3−→Fe3++NO+2H2O  (1)0,04←0,16←0,04

Fe  +  Cu2+→Fe2++Cu  (2)0,02←0,02

n_{H+ dư sau phản ứng (1)} = 0,2−0,16=0,04 mol

Fe  +  2H+→Fe2++H2  (3)0,02←0,04⇒mFe=(0,04+0,02+0,02).56=4,48 gam

=> Chọn đáp án sai là A.

Hướng giải đúng 6: Để Fe tối đa thì phản ứng tạo muối Fe²⁺ ở (1)

3Fe  +  8H+  +  2NO3−→3Fe3++2NO+4H2O  (1)0,06←0,16←0,04

Fe  +  Cu2+→Fe2++Cu  (2)0,02←0,02

n_{H+ dư sau phản ứng (1)} = 0,2−0,16=0,04 mol

Fe  +  2H+→Fe2++H2  (3)0,02←0,04

 ⇒mFe=(0,06+0,02+0,02).56=5,6 gam => chọn đáp án đúng là B

Hướng giải đúng 7: Để Fe tối đa thì phản ứng tối đa với (H⁺ và NO₃^-), Cu²⁺, H⁺ tạo ra muối Fe²⁺

- Vì  nH+nNO3−=0,20,04>4=> NO₃^- hết                 -Fe+XH2SO4Cu(NO3)2→YFe2+SO42−+NOH2+H2O

- Dễ thấy trong Y luôn có nFe2+=nSO42−=0,1 mol⇒mFe=0,1.56=5,6 gam

Chọn đáp án B.