Hòa tan 23,2 gam hỗn hợp M gồm Fe và Cu trong 175,0 gam HNO3 50,4%, sau khi kim loại tan hết thu được dung dịch X và hỗn hợp khí E. Cho 500 ml dung dịch KOH 2 M 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 32,0 gam chất rắn G. Cô cạn dung dịch Z được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được 82,1 gam chất rắn Q. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ phần trăm của chất tan có phân tử khối lớn nhất trong dung dịch X gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 20,2%. B. 13,6%. C. 25,0%. D. 10,5%.
Câu trả lời tốt nhất
nKOH = 1.
Nếu KOH phản ứng hết thì nKNO2 = 1 —> mKNO2 = 85 > 82,1: Vô lý, vậy KOH còn dư.
Đặt u, v là số mol Fe, Cu
—>mM = 56u + 64v = 23,2 và mG = 160u/2 + 80v = 32
—> u = 0,3; v = 0,1
Đặt a, b là số mol KNO2 và KOH dư
—> 85a + 56b = 82,1 và a + b = 1
—> a = 0,9; b = 0,1
nNO3-(X) < 3u + 2v nên X chứa Fe3+ (x), Fe2+ (y), Cu2+ (0,1), NO3- (0,9)
—> x + y = 0,3 và 3x + 2y + 0,1.2 = 0,9
—> x = 0,1; y = 0,2
nHNO3 = 175.50,4%/63 = 1,4 —> nN(khí) = 1,4 – a = 0,5
Bảo toàn electron: 3x + 2y + 0,1.2 + 2nO(khí) = 5nN(khí)
—> nO(khí) = 0,8
mddX = m kim loại + mddHNO3 – mN(khí) – mO(khí) = 178,4
C%Fe(NO3)3 = 242x/178,4 = 13,57%