Cho m gam kim loại Fe tan hết trong dung dịch HNO3 25,2%, sau phản ứng hoàn toàn thu được 0,672 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất của N trong HNO3. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 7,82 gam muỗi khan.
Viết phương trình phản ứng xảy ra. Tính giá trị của m và tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch sau phản ứng
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)
a → 4a → a → a (mol)
3Fe + 8HNO3 → 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O (2)
B → 8/3b → b →2/3b (mol)
TH1: xảy ra phản ứng (1) tạo muối Fe(NO3)3 => nFe(NO3)3 = nNO = 0,03 (mol)
=> mmuối = mFe(NO3)3 = 0,03. 242 = 7,26 (g) # 7,82 => loại
TH2: xảy ra phản ứng (2) tạo muối Fe(NO3)2 => nFe(NO3)2 = 3/2 nNO = 3/2 . 0,03 = 0,045 (mol)
=> mmuối = mFe(NO3)2 = 0,045. 180 = 8,1 (g) # 7,82 => loại
TH3: xảy ra cả (1) và (2) phản ứng tạo 2 muối.
Gọi số mol của Fe ở phản ứng (1) và (2) lần lượt là a và b (mol)
Đặt vào phương trình ta có:
∑ nFe = 0,01 + 0,03 = 0,04 (mol) => mFe = 0,04.56 = 2,24 (g)
∑ nHNO3 pư = 4a + 8/3b = 4. 0,01 + 8/3. 0,03 = 0,12 (mol)
mHNO3 = 0,12.63 = 7,56 (g)
Khối lượng dd sau: mdd sau = mFe + mddHNO3 - mNO = 2,24 + 30 – 0,03.30 = 31,34 (g)
