Đề bài
Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe304tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3loãng đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được 2,24 lít khí NO duy nhất [đktc], dung dịch Y và còn lại 1,46 gam kim loại. Xác định khối lượng muối trong Y và nồng độ mol của dung dịch HNO3.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Gọi x và y là số mol Fe và Fe3O4 phản ứng
Lập phương trình tổng khối lượng Fe và Fe3O4 phản ứng
Bảo toàn e cho phản ứng
Giải hệ, suy ra số mol Fe[NO3]3
Bảo toàn N tìm được số mol HNO3
Lời giải chi tiết
Sau phản ứng kim loại còn dư, vậy Fe chỉ bị oxi hoá lên Fe2+
Gọi x, y là số mol Fe và Fe3O4phản ứng, khối lượng rắn phản ứng là
18,5- 1,46= 17,04 [gam].
⟹56x + 232y = 17,04 gam [1]
Ta có phương trình cho - nhận e :
Fe Fe2++ 2e Fe304+ 2e 3Fe+2
x x 2x mol y 2y 3y [mol]
N+5+ 3e N+2
0,3 0,1 [mol]
Áp dụng ĐLBTĐT, ta có : 2x = 2y + 0,3 [2]
Từ [1] và [2], giải hệ ta có : x = 0,18; y = 0,03
Vậy muối thu được là Fe[NO3]2: [x + 3y] = 0,27 mol ⟹m = 48,6 g
Số mol HNO3phản ứng = 2.nFe[NO3 ]2+nN0= 2.0,27 + 0,1 = 0,64 mol
⟹CM[HNO3]= 3,2 [M].