Cho 30, 1 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng , đun nóng . Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn , thu được 1,68 lít NO ( sản phẩm khử duy nhất , ở điều kiện tiêu chuẩn ) ; 0,7 gam kim loại và dung dịch Y chứa m gam muối . Tính m

Đáp án:

\(m = 0,225 \times 180 + 0,1875 \times 188 = 75,75g\)

Giải thích các bước giải:

Vì sản phẩm trhu được chứa 0,7g kim loại nên suy ra 

Dung dịch Y chứa 2 muối \(Fe{(N{O_3})_2},Cu{(N{O_3})_2}\)

Và 0,7g kim loại chính là Cu chưa phản ứng hết

Bảo toàn electron ta có:

\(\begin{array}{l}
F{e^{\frac{8}{3} + }} + 2e \to 3F{e^{2 + }}\\
Cu \to C{u^{2 + }} + 2e\\
{N^{5 + }} + 3e \to {N^{2 + }}\\
{n_{NO}} = 0,075mol
\end{array}\)

Gọi a và b là số mol của \(F{e_3}{O_4}\) và Cu phản ứng 

\(\begin{array}{l}
 \to 2{n_{F{e_3}{O_4}}} + 3{n_{NO}} = 2{n_{Cu}}\\
 \to 2a + 3 \times 0,075 = 2b
\end{array}\)

Mặt khác, ta có: \(232a + 64b = 30,1-0,7\)

Giải hệ phương trình ta có:

\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
2a + 3 \times 0,075 = 2b\\
232a + 64b = 29,4
\end{array} \right.\\
 \to a = 0,075 \to b = 0,1875
\end{array}\)

Bảo toàn nguyên tố Fe và Cu ta có:

\(\begin{array}{l}
F{e_3}{O_4} \to 3Fe{(N{O_3})_2}\\
Cu \to Cu{(N{O_3})_2}\\
 \to {n_{Fe{{(N{O_3})}_2}}} = 3a = 0,225mol\\
 \to {n_{Cu{{(N{O_3})}_2}}} = b = 0,1875mol\\
 \to m = {m_{Fe{{(N{O_3})}_2}}} + {m_{Cu{{(N{O_3})}_2}}}\\
 \to m = 0,225 \times 180 + 0,1875 \times 188 = 75,75g
\end{array}\)