Hòa tan hết 9,6 gam kim loại X trong 60 gam dung dịch HNO3 52,5% đun nóng thu được dung dịch Y chỉ chứa một muối. Chia Y thành 2 phần bằng nhau: Phần 1 cho tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1M, lọc bỏ kết tủa rồi cô cạn dung dịch thu được chất rắn Z. Nung Z tới khối lượng không đổi thu được 12,35 gam chất rắn. Biết hiđroxit của X không tan trong dung dịch kiềm.
a) Tìm X và tính nồng độ % của chất tan trong dung dịch Y.
b) Làm lạnh phần 2 xuống nhiệt độ T thấy tách ra 3,63 gam tinh thể T và dung dịch còn lại có nồng độ 41,82%. Tìm công thức của T.
Câu trả lời tốt nhất
nNaOH = 0,2
Nếu Z không có NaOH dư thì khi nung chất rắn sẽ thu được NaNO2 (0,2 mol)
mNaNO2 = 0,2.69 = 13,8 > 12,35: Vô lí, vậy Z phải có NaOH dư.
Z gồm NaNO3 (u) và NaOH dư (v)
nNaOH ban đầu = u + v = 0,2
Nung Z tạo NaNO2 (u) và NaOH dư (v)
—> m rắn = 69u + 40v = 12,35
—> u = 0,15; v = 0,05
nNO3-(Y) = 2u = 0,3 —> nX = nX(NO3)x = 0,3/x
MX = 9,6x/0,3 = 32x
Chọn x = 2, MX = 64: X là Cu (0,15 mol)
nHNO3 ban đầu = 60.52,5%/63 = 0,5
Bảo toàn N —> nN (sản phẩm khử) = 0,5 – 0,3 = 0,2
Đặt nO (sản phẩm khử) = y (mol), bảo toàn electron:
2nCu + 2nO (sản phẩm khử) = 5nN (sản phẩm khử)
—> nO (sản phẩm khử) = 0,35
m sản phẩm khử = 0,2.14 + 0,35.16 = 8,4 gam
Bảo toàn khối lượng:
mCu + mddHNO3 = mddY + m sản phẩm khử
—> mddY = 61,2 gam
C%Cu(NO3)2 = 0,15.188/61,2 = 46,08%
b.
Phần 2 nặng 61,2/2 = 30,6 và chứa Cu(NO3)2 (0,075 mol)
Sau khi làm lạnh, mdd còn lại = 30,6 – 3,63 = 26,97
nCu(NO3)2 còn lại = 26,97.41,82%/188 = 0,06
—> nCu(NO3)2.zH2O = 0,075 – 0,06 = 0,015
—> M = 188 + 18z = 3,63/0,015 —> z = 3
T là Cu(NO3)2.3H2O