Hòa tan hoàn toàn 19,52 gam hỗn hợp X gồm Cu, CuO trong dung dịch HNO3 67,5% (đặc, dư) thu được 8,064 lít (đktc) khí NO2 là sản phẩm khử duy nhất. a) Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X. b) Tính thể tích dung dịch HNO3 ban đầu biết lượng HNO3 dư 20% so với lượng phản ứng, khối lượng riêng của dung dịch HNO3 67,5% là 1,4 g/ml.

Giải thích các bước giải:

a)  Đặt: $n_{Cu}=x(mol)$

Bảo toàn $e$: $2x=1×\dfrac{8,064}{22,4}=0,36$

                    ⇔ $x=0,18(mol)$
→ $m_{Cu}=0,18×64=11,52(g)$

→ $m_{CuO}=19,52-11,52=8(g)$

⇒ $\%m_{Cu}=\dfrac{11,52}{19,52}×100\%=59,02\%$

⇒ $\%m_{CuO}=100\%-59,02\%=40,98\%$

b) $n_{CuO}=\dfrac{8}{80}=0,1(mol)$

Bảo toàn nguyên tố $''Cu''$: $n_{Cu(NO_3)_3}=n_{Cu}+n_{CuO}=0,1+0,18=0,28(mol)$

Bảo toàn nguyên tố $''N''$: $n_{HNO_3}=2n_{Cu(NO_3)_2}+n_{NO_2}=2×0,28+0,36=0,92(mol)$

 Số mol $HNO_3$ khi dùng dư $20\%$ là:

→ $n_{HNO_3}=0,92×20\%=0,184(mol)$

Ta có: $m_{HNO_3}=0,184×63=11,592(g)$

⇒ $m_{ddHNO_3}=\dfrac{11,592×100\%}{67,5\%}=\dfrac{1288}{75}(g)$

⇒ $V_{ddHNO_3}=\dfrac{1288}{75}÷1,4=\dfrac{184}{15}(ml)$