Cho 0,1 mol hỗn hợp gồm CO2 và hơi nước qua than nung đỏ, rồi thu được 0,16 mol hỗn hợp khí X gồm CO, CO2, H2. Dẫn toàn bộ X qua lượng dư hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3, phản ứng xảy ra hoàn toàn và thu được m (g) rắn Y. Hòa tan hoàn toàn Y cần tối thiểu 500 ml dung dịch HNO3 1M, thu được 0,448 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của N+5). m=?

$0,1(mol)\begin{cases} CO_2\\ H_2O\end{cases} \xrightarrow{{C}} 0,16(mol)\begin{cases} CO\\ CO_2\\ H_2\end{cases}$

$CO_2+C\to 2CO$

$H_2O+C\to CO+H_2$

Ta có: $n_{\text{khí tăng}}=0,16-0,1=0,06(mol)=n_{C\text{pứ}}$

Bảo toàn e:

$4n_C=2n_{CO}+2n_{H_2}$

$\to n_{CO}+n_{H_2}=0,12(mol)$

Dư $CuO, Fe_2O_3$ nên $0,12$ mol chất khử dùng hết 

$\to n_{\text{O bị khử}}=0,12(mol)$

$n_{HNO_3}=0,5(mol)$

$n_{NO}=\dfrac{0,448}{22,4}=0,02(mol)$

$\begin{cases} CuO: x(mol)\\ Fe_2O_3: y(mol)\end{cases}\xrightarrow{{-0,12(mol)O}}\begin{cases} Cu: x(mol)\\ Fe: 2y(mol)\\ O: x+3y-0,12(mol)\end{cases}$

$n_{HNO_3}\min$ nên tạo muối $Fe^{2+}, Cu^{2+}$

Bảo toàn e:

$2x+2.2y=2(x+3y-0,12)+0,02.3$

$\to y=0,09$

Muối gồm: $\begin{cases} Cu(NO_3)_2: x(mol)\\ Fe(NO_3)_2: 2y(mol)\end{cases}$

Bảo toàn $N$: $2x+2.2y+0,02=0,5$

$\to x=0,06$

Vậy $m=80x+160y=19,2g$