Hòa tan hoàn toàn m gam Fe bằng dung dịch HNO3 thu được dung dịch X và 1,12 lít NO (đktc). Thêm dung dịch chứa 0,1 mol HCl vào dung dịch X thì thấy khí NO tiếp tục thoát ra và thu được dung dịch Y. Để phản ứng hết với các chất trong dung dịch Y cần 115 ml dung dịch NaOH 2M. Giá trị của m là
A. 3,36
B. 4,2
C. 3,92
D. 3,08
Đáp án : C
Fe được hòa tan hoàn toàn bởi dd HNO3 thu được dd X, khi thêm HCl vào X có khí NO thoát ra → trong X có ion Fe2+ → HNO3 đã phản ứng hết
n(NO) = 1,12/22,4 = 0,05 mol
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 4H2O
0,05 -> 0,2 -> 0,05
Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
x -> 3x
Theo ĐL bảo toàn nguyên tố, số mol NO3- có trong muối:
n(NO3- trong muối) = n(HNO3) - n(NO) = 0,15 mol
n(NaOH) = 0,115.2 = 0,23 mol
Sau khi NaOH pư hoàn toàn với các chất trong dd Y, dung dịch thu được có:
n(Na+) = n(NaOH) = 0,23 mol; n(Cl-) = n(HCl) = 0,1 mol → n(NO3-) = n(Na+) - n(Cl-) = 0,23 - 0,1 = 0,13 mol → Số mol NO3- bị Fe2+ khử: 0,15 - 0,13 = 0,02 mol
NO3- + 3Fe2+ + 4H+ → 3Fe3+ + NO + 2H2O
0,02 -> 0,06 -> 0,08
NO3- và H+ đều dư (H+ dư 0,02mol) → Fe2+ đã phản ứng hết
→ 3x = 0,06 → x = 0,02 mol
Tổng số mol Fe: n(Fe) = 0,05 + x = 0,07 mol
Khối lượng Fe đã sử dụng: m(Fe) = 0,07.56 = 3,92g