Bài 37.13 trang 92 SBT Hóa học 12

Đề bài

Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe₃0₄ tác dụng với 200 ml dung dịch HNO₃ loãng 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.

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 Fe₃O₄ phản 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 HNO₃ phản ứng = 2.n_{Fe(NO3 )2} +n_N0 = 2.0,27 + 0,1 = 0,64 mol

⟹ C_M(HNO3) = 3,2 (M).