hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R hóa trị không đổi. Hòa tan hết 3,3 gam X trong dung dịch HCl dư được 2,9568 lít khí ở 27,3oC và 1 atm. Mặt khác cũng hòa tan hết 3,3 gam trên trong dung dịch HNO3 1M lấy dư 10% thì được 896ml hỗn hợp khí Y gồm N2O và NO ở đktc có tỉ khối với hỗn hợp (NO+C2H6) là 1,35 và dung dịch Z chứa hai muối.
a. Tìm R và% khối lượng các chất trong X.
b. Cho Z phản ứng với 400ml dung dịch NaOH thấy xuất hiện 4,77 gam kết tủa. Tính CM của NaOH biết Fe(OH)3 kết tủa hoàn toàn
\(M_{NO}=M_{C2H6}=30\rightarrow M_{Y'}=1,35.30=40,5,y=0,04mol\)
Gọi x,y là số mol của NO,N2O trong hh ta có hệ:
\(\begin{cases}30x+44y=0,04.40,5\\x+y=0,04\end{cases}\) \(\Rightarrow n_{NO}=x=0,01,n_{N2O}=0,03\)
Gọi a,b là số mol của Fe,R trong 3,3 gam hỗn hợp:
\(Fe+HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
\(R+nHCl\rightarrow RCl_n+\frac{n}{2H2}\)
\(\Rightarrow56a+Rb=3,3\) (*)
\(\Rightarrow a+\frac{bn}{2}=0,12\) (**)
Hòa tan X trong HNO3
Quá trình oxi hóa
Fe →Fe3+ +3e
R→ Rn+ +ne
Quá trình khử:
NO3- +4H+ +3e → NO +2H2O
0,04 ← 0,03 ←0,01
NO3- +8H+ +8e → N2O +2H2O
0,3 ← 0,24 ←0,03
Áp dụng bảo toàn electron ta có
3a+ nb =0,27 (3)
Từ 2,3 → a=0,03 ,nb=0,18 thay vào 1 ta có: R=9n → n=3,R=27 → là Al
%Fe=(0,03.56/3,3).100%=50,91% → %Al = 49,09%
b, nHNO3pu =nH+ =0,04+0,3=0,34 mol
%Fe=(0,03.56/3,3).100%=50,91% → %Al = 49,09%
b, nHNO3pu =nH+ =0,04+0,3=0,34 mol
nHNO3du =0,01.0,34=0,034 mol=nH+ dư
cho NaOH vào Z
H+ + OH- → H2O
0,034→0,034
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3
0,03→0,09→0,03
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3
Al(OH)3 + OH- →AlO2- + 2H2O
Vì Fe(OH)3 kết tủa hết → nAl(OH)3 =(4,77-3,21)/78=0,02 mol < nAl3+ =0,06 mol → có 2 trường hợp
TH1 : Al3+ dư → nNaOH =0,034 +0,09 +0,06 =0,184 mol → CM(NaOH)=0,184/0,4=0,46M
TH2: Al3+ hết → nNaOH =0,034 +0,09 +0,18 +0,04 =0,344 mol → CM(NaOH)=0,344/0,4=0,86M
