Đề bài
Tính thể tích dung dịch HNO3 1M ít nhất cần dùng để tác dụng hết với hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu. Cho biết phản ứng tạo sản phẩm khử duy nhất là NO.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
- Tính số mol \(HNO_3\) phản ứng với sắt lên \(Fe^{3+}\)
- Tính số mol Cu phản ứng với \(Fe^{3+}\) => Số mol Cu phản ứng với \(HNO_3\)
- Tính số mol \(HNO_3\) phản ứng với Cu còn lại
- Tính số mol \(HNO_3\) phản ứng.
Lời giải chi tiết
Nhận thấy nếu Fe bị oxi hóa thành Fe3+ thì lượng Fe3+ tạo ra cũng không đủ hoà tan hết bột Cu do đó axit HNO3 hoà tan hết Fe và có phản ứng với Cu một lượng x mol. Sử dụng phương trình bán phản ứng và phương trình ion rút gọn ta có:
Fe → Fe3+ + 3e
0,15 → 0,45(mol)
4HNO3+ 3e → NO + 3NO3- + 2H2O
0,6 ←0,45 (mol)
Cu → \(Cu^{2+}\) + 2e
x → 2x (mol)
4HNO3+ 3e → NO + 3NO3- + 2H2O
\( \dfrac{8x}{3}\) \(\leftarrow\) 2x
Lượng Cu còn lại do Fe3+ hoà tan :
2Fe3++ Cu → 2Fe2++ Cu2+
0,15 →0,075(mol)
Số mol Cu = 0,075 + x = 0,15
—> x = 0,075 (mol)
Vậy số mol HNO3 phản ứng là: \(0,6 + \dfrac{{8.0,075}}{3} = 0,8mol\)
=> \(V_{HNO_3}=800ml\)
