Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm $0{,}1,mol$ $Fe$ và $0{,}1,mol$ $Cu$ bằng $HNO_3$ dư, thu được $0{,}2,mol$ khí $NO$ (sản phẩm khử duy nhất). Khối lượng muối thu được là:

A. $37{,}8,gam$
B. $29{,}2,gam$
C. $40{,}0,gam$
D. $35{,}5,gam$

Question

Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm $0{,}1,mol$ $Fe$ và $0{,}1,mol$ $Cu$ bằng $HNO_3$ dư, thu được $0{,}2,mol$ khí $NO$ (sản phẩm khử duy nhất). Khối lượng muối thu được là:

A. $37{,}8,gam$
B. $29{,}2,gam$
C. $40{,}0,gam$
D. $35{,}5,gam$

Accepted Answer

Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần xem xét các phản ứng xảy ra khi hòa tan $Fe$ và $Cu$ trong $HNO_3$.

1. Phản ứng của sắt ($Fe$) với $HNO_3$:

$$ 3Fe + 8HNO_3 \rightarrow 3Fe(NO_3)_2 + 4H_2O + 3NO $$

2. Phản ứng của đồng ($Cu$) với $HNO_3$:

$$ Cu + 4HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2H_2O + 2NO $$

Với hỗn hợp ban đầu, ta có $0{,}1 \text{ mol } Fe$ và $0{,}1 \text{ mol } Cu$. Khi hòa tan trong $HNO_3$ dư, cả hai kim loại sẽ phản ứng và tạo ra các muối.

- Sắt:  $0{,}1 \text{ mol } Fe$ sẽ tạo ra $0{,}1 \text{ mol } Fe(NO_3)_2$.
- Đồng:  $0{,}1 \text{ mol } Cu$ sẽ tạo ra $0{,}1 \text{ mol } Cu(NO_3)_2$.

Tổng số mol muối thu được:

$$
n_{\text{muối}} = n_{Fe(NO_3)_2} + n_{Cu(NO_3)_2} = 0{,}1 + 0{,}1 = 0{,}2 \text{ mol}
$$

Tiếp theo, tính khối lượng của các muối này.

- Khối lượng của $Fe(NO_3)_2$:

$$
M_{Fe(NO_3)_2} = 55{,}85 + 2 \times (14{,}01 + 3 \times 16) = 55{,}85 + 2 \times 62 = 55{,}85 + 124 = 179{,}85 \text{ g/mol}
$$

Khối lượng $Fe(NO_3)_2$:

$$
m_{Fe(NO_3)_2} = n_{Fe(NO_3)_2} \times M_{Fe(NO_3)_2} = 0{,}1 \times 179{,}85 = 17{,}985 \text{ g}
$$

- Khối lượng của $Cu(NO_3)_2$:

$$
M_{Cu(NO_3)_2} = 63{,}55 + 2 \times (14{,}01 + 3 \times 16) = 63{,}55 + 2 \times 62 = 63{,}55 + 124 = 187{,}55 \text{ g/mol}
$$

Khối lượng $Cu(NO_3)_2$:

$$
m_{Cu(NO_3)_2} = n_{Cu(NO_3)_2} \times M_{Cu(NO_3)_2} = 0{,}1 \times 187{,}55 = 18{,}755 \text{ g}
$$

Tổng khối lượng muối thu được:

$$
m_{\text{muối}} = m_{Fe(NO_3)_2} + m_{Cu(NO_3)_2} = 17{,}985 + 18{,}755 = 36{,}74 \text{ g}
$$

Sau khi tính toán, ta nhận được tổng khối lượng muối gần đúng là $36{,}74 \text{ g}$. Nhưng trong các đáp án, giá trị gần nhất với tính toán của chúng ta là $35{,}5 \text{ g}$.

Vậy, khối lượng muối thu được là:

**Đáp án: D. $35{,}5,gam$**

Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm và bằng dư, thu được khí (sản phẩm khử duy nhất). Khối lượng muối thu được là: A. B. ...