Giúp mình vs ạ: Hỗn hợp X gồm Fe và C có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng (dư), thu được 29,12 lít khí (đktc). Oxi hóa lượng C trong m gam X rồi dẫn sản phẩm khí thu được vào 100 ml dung dịch NaOH 1M và KOH 1,5M, thu được y gam chất tan. Giá trị của y là A. 19,5. B. 19,4. C. 20,3. D. 21,2.

Đáp án:

C. 20,3

Giải thích các bước giải:

Sơ đồ phản ứng: $\begin{cases} Fe \\ C \end{cases} \xrightarrow{HNO_3\ \text{đặc}} 29,12\ l \begin{cases} NO_2 \\ CO_2 \end{cases}$

Gọi số mol của Fe và C lần lượt là x, 2x. 

Ta có $n_{\text{hh khí}}= 1,3\ mol$

BTNT C: $n_{CO_2}= n_C = 2x \to n_{NO_2} = 1,3- 2x\ (mol)$

Các quá trình cho và nhận e:

$Fe \to Fe^{3+} +3e$                           $N^{+5} +e \to N^{+4}$

$C \to C^{+4} + 4e$

BT e, ta có: $3x+2x.4= 1,3- 2x \to x=0,1$

$⇒ n_C=0,2\ mol$

+) Oxi hóa C trong X ta được khí CO2, sục vào hỗn hợp kiềm:

$n_{OH^-} = 0,25\ mol,\ n_{CO_2} = 0,2\ mol$

Nhận thấy: $ 1<T= \dfrac{n_{OH^-}}{n_{CO_2}} = \dfrac {0,25}{0,2} < 2$

Nên chất tan gồm: $\underbrace{Na^+}_{0,1};\ \underbrace{K^+}_{0,15};\ \underbrace{CO_3^{2-}}_a\ \text{và}\ \underbrace{HCO_3^-}_b$

Ta có HPT: $\begin{cases} BTĐT:\ 2a+b=0,25 \\ BTNT\ C:\ a+b=0,2 \end{cases} \to \begin{cases} BTĐT:\ a=0,05 \\ b=0,15 \end{cases}$

$⇒ m_{\text{chất tan}} = m_{Na^+} + m_{K^+} + m_{CO_3^{2-}} + m_{HCO_3^{-}}$

$⇒ y = m_{\text{chất tan}}= 0,1.23 +0,15.39+ 0,05.60 + 0,15.61= 20,3\ gam$