cho 7,68g Cu vào 200ml dung dịch hỗn hợp h2so4 0,5M và fe(no3)3 0,2 M thu được dung dịch A , khí NO sản phẩm khử duy nhất . khối lượng chất tan trong dung dịch A là

Đáp án:

m=22,26g

Giải thích các bước giải:

Ta có phương trình ion của phản ứng như sau:

\(\begin{array}{l}
3Cu + 8{H^ + } + 2N{O_3}^ -  \to 3C{u^{2 + }} + 2NO + 4{H_2}O\\
{n_{Cu}} = 0,12mol\\
{n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,1mol\\
{n_{F{\rm{e}}{{(N{O_3})}_3}}} = 0,04mol\\
 \to {n_{{H^ + }}} = 2{n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,2mol\\
 \to {n_{N{O_3}^ - }} = 3{n_{F{\rm{e}}{{(N{O_3})}_3}}} = 0,12mol\\
 \to \dfrac{{{n_{Cu}}}}{3} > \dfrac{{{n_{{H^ + }}}}}{8} < \dfrac{{{n_{N{O_3}^ - }}}}{2}
\end{array}\)

Suy ra ion \({H^ + }\) hết và Cu dư và ion \(N{O_3}^ - \) dư 

Sau phản ứng có: Cu dư, \(N{O_3}^ - \) dư, \(F{{\rm{e}}^{3 + }}\), \(S{O_4}^{2 - }\)

\(\begin{array}{l}
{n_{Cu}}dư= 0,12 - \dfrac{3}{8} \times 0,2 = 0,045mol\\
{n_{F{{\rm{e}}^{3 + }}}} = {n_{F{\rm{e}}{{(N{O_3})}_3}}} = 0,04mol\\
2F{{\rm{e}}^{3 + }} + Cu \to 2F{{\rm{e}}^{2 + }} + C{u^{2 + }}\\
 \to \dfrac{{{n_{F{{\rm{e}}^{3 + }}}}}}{2} < {n_{Cu}}dư
\end{array}\)

Suy ra Cu vẫn còn dư 

\(\begin{array}{l}
 \to {n_{F{{\rm{e}}^{2 + }}}} = {n_{F{{\rm{e}}^{3 + }}}} = 0,04mol\\
 \to {n_{C{u^{2 + }}}} = \dfrac{1}{2}{n_{F{{\rm{e}}^{3 + }}}} = 0,02mol
\end{array}\)

Vậy sau phản ứng dung dịch gồm: \(N{O_3}^ - \) dư, \(S{O_4}^{2 - }\), \(F{{\rm{e}}^{2 + }}\), \(C{u^{2 + }}\)

\(\begin{array}{l}
{n_{N{O_3}^ - }}dư= 0,12 - \dfrac{1}{4} \times 0,2 = 0,07mol\\
{n_{S{O_4}^{2 - }}} = {n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,1mol\\
{n_{C{u^{2 + }}}} = \dfrac{3}{8} \times 0,2 + 0,02 = 0,095mol\\
 \to {m_A} = {m_{F{{\rm{e}}^{2 + }}}} + {m_{C{u^{2 + }}}} + {m_{N{O_3}^ - }}dư+ {m_{S{O_4}^{2 - }}}\\
 \to {m_A} = 0,04 \times 56 + 0,095 \times 64 + 0,07 \times 62 + 0,1 \times 96 = 22,26g
\end{array}\)