Hòa tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam dung dịch HNO3 50,4%, sau khi kim loại tan hết thu được dung dịch X và hỗn hợp khí B. Cho 500ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc lấy Y rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 16,0 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch Z được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được 41,05 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ phần trăm của Cu(NO3)2 trong dung dịch X gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 13,6%.
B. 11,8%.
C. 10,6%.
D. 20,2%.
Chọn đáp án C
Giả sử KOH tác dụng với X thì KOH hết ⇒ n KNO 3 = n KOH = 0 , 5 mol.
⇒ m KNO 3 = 0 , 5 x 101 = 50 , 5 gam gam > 41,05 gam ⇒ vô lí ⇒ KOH dư.
Đặt n KOH dư = x mol; n KNO 3 = y mol
Phản ứng:
Giải hệ có: x = 0,05 mol; y = 0,45 mol
Đặt n Fe = a mol; n Cu = b mol ⇒ m A = 56 a + 64 b = 11 , 6 gam.
Do KOH dư ⇒ kết tủa hết ion kim loại ⇒ nung T thì rắn gồm Fe2O3 và CuO.
⇒ mrắn = 41,05 = 0,5a × 160 + 80b. Giải hệ có: a = 0,15 mol; b = 0,05 mol.
Quy hỗn hợp B về N và O. Bảo toàn nguyên tố nitơ có nN spk = 0,7 – 0,45 = 0,25 mol.
⇒ dung dịch chứa ion Fe2+, Fe3+ và H+ hết.!
Bảo toàn nguyên tố hidro có n H 2 O = 0 , 7 ÷ 2 = 0 , 35 mol.
⇒ bảo toàn nguyên tố oxi có nO sk = 0,7 × 3 – 0,45 × 3 – 0,35 = 0,4 mol.
⇒ BTKL mdung dịch sau phản ứng = 11,6 + 87,5 – 0,25 × 14 – 0,4 × 16 = 89,2 gam.
