Hoà tan hết m gam Cu trong dung dịch HNO3( HNO3 lấy dư 25% so với lượng phản ứng). Sau phản ứng thu được dung dịch X và 11,2 lít hỗn hợp sp khử Y(đktc) gồm NO2 và NO. Tỉ khối của Y so với oxi là 1,0625 a) Tính m b) Cho V lít dung dịch NH3 2,5M vào dung dịch X đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị tối thiểu của V Giải bằng pp bảo toàn e nha mn

Đáp án:

$a,\ m=40\\ b,\ V=0,675$

Giải thích các bước giải:

$a,\\n_Y=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5(mol)\\ M_Y=1,0625.32=34(g/mol)\\ m_y=0,5.34=17(g)\\ Đặt\ \begin{cases}n_{NO_2}=x(mol)\\n_{NO}=y(mol)\end{cases}\\ \Rightarrow \begin{cases} x+y=0,5\\46x+30y=17\end{cases}\\ \Rightarrow \begin{cases}x=0,125\\y=0,375\end{cases}$

Xét quá trình oxi hóa:

$\mathop{Cu}\limits^{0}\to \mathop{Cu}\limits^{+2}+2e$

Xét quá trình khử:

$\mathop{N}\limits^{+5}+e\to \mathop{N}\limits^{+4}\\ \mathop{N}\limits^{+5}+3e\to \mathop{N}\limits^{+2}$

$n_{\text{e nhận}}=n_{NO_2}+3.n_{NO}=1,25(mol)$

Theo định luật bảo toàn e:

$\sum\limits n_{\text{e cho}}=\sum\limits n_{\text{e nhận}}=1,25(mol)\\ n_{Cu}=\dfrac{1}{2}.n_{\text{e cho}}=\dfrac{1,25}{2}=0,625(mol)\\ \Rightarrow m=0,625.64=40(g)$

$b,\\ n_{Cu(NO_3)_2}=n_{Cu}=0,625(mol)\\ n_{\mathop{N}\limits^{+5}}=0,125+0,375=0,5(mol)\\ n_{HNO_3}=2.n_{Cu(NO_3)_2}+n_{\mathop{N}\limits^{+5}}\\ =0,625+0,5=1,75(mol)\\ n_{HNO_3\ dư}=\dfrac{1,75.25}{100}=0,4375(mol)\\ NH_3+HNO_3\to NH_4NO_3\\ 2NH_3+Cu(NO_3)_2+2H_2O\to Cu(OH)_2+2NH_4NO_3\\ \sum\limits n_{NH_3}=n_{HNO_3\ dư}+2.n_{Cu(NO_3)_2}\\=0,4375+2.0,625=1,6875(mol)\\ \Rightarrow V=\dfrac{1,6875}{2,5}=0,675(l)$

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

 Gọi số mol các chất là $\begin{cases} Cu : a \\NO_2 : b \\NO : c \end{cases}$

Ta có hpt hoặc sơ đồ đường chéo

$\begin{cases} 46b + 30c = 1,0625.32.0,5\\b + c = 0,5 \end{cases}$

$\begin{cases} b =0,125 \\c = 0,375 \end{cases}$

Bảo toàn e ta có 

$2a = b + 3c$

$a = 0,625 (mol)$

$m_{Cu} = 0,625 .64 = 40 (g)$

Bt N $n_{HNO_3} = 2a + b + c$

=>  $n_{HNO_3} = 1,75 (mol)$

$n_{HNO_3}  = 0,4375 (mol)$

Tối thiểu --> Không tạo phức

$NH_3 + HNO_3 \to NH_4NO_3$

$2NH_3 + 2H_2O + Cu(NO_3)_2 \to Cu(OH)_2 + 2NH_4NO_3$

=>  $\sum n_{NH_3} = 0,4375 + 0,625.2 = 1,6875 (mol)$

$V_{NH_3} = \frac{1,6875}{2,5} = 675 ml$