Hòa tan hoàn toàn 3,84 gam Cu trong dung dịch HNO₃ dư, thu được hỗn hợp khí X gồm NO₂ và NO (không còn sản phẩm khử khác). Trộn X với V lít O₂ (đktc) thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y tác dụng với H₂O, thu được dung dịch Z, còn lại 0,25V lít O₂ (đktc). Giá trị của V là

Chọn đáp án B

Phương pháp giải:

- Thí nghiệm 1: Cho Cu tác dụng HNO₃ dư thu được NO₂ và NO.

Tóm tắt: Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂, NO₂, NO, H₂O

QT cho e: Cu → Cu²⁺ + 2e

QT nhận e: N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴ ; N⁺⁵ + 3e → N⁺²

Áp dụng định luật bảo toàn e → n_NO2 + 3n_NO = 2n_Cu (1)

- Thí nghiệm 2: Cho hỗn hợp NO₂ và NO tác dụng với O₂ dư sau đó cho tác dụng với H₂O:

Tóm tắt: NO, NO₂ + O₂ dư → NO₂, O₂ dư → HNO₃

QT cho e: N⁺⁴ → N⁺⁵ + 1e; N⁺² → N⁺⁵ + 3e

QT nhận e: O₂ + 4e → 2O^-2

Áp dụng định luật bảo toàn e → n_NO2 + 3n_NO = 4n_{O2 pư} (2)

Từ (1) (2) → 2n_Cu = 4n_O2 → Phương trình ẩn V. Giải tìm được V

Giải chi tiết:

- Thí nghiệm 1: Cho Cu tác dụng HNO₃ dư thu được NO₂ và NO.

Tóm tắt: Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂, NO₂, NO, H₂O

QT cho e: Cu → Cu²⁺ + 2e

QT nhận e: N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴ ; N⁺⁵ + 3e → N⁺²

Áp dụng định luật bảo toàn e → n_NO2 + 3n_NO = 2n_Cu (1)

- Thí nghiệm 2: Cho hỗn hợp NO₂ và NO tác dụng với O₂ dư sau đó cho tác dụng với H₂O:

Tóm tắt: NO, NO₂ + O₂ dư → NO₂, O₂ dư → HNO₃

QT cho e: N⁺⁴ → N⁺⁵ + 1e; N⁺² → N⁺⁵ + 3e

QT nhận e: O₂ + 4e → 2O^-2

Áp dụng định luật bảo toàn e → n_NO2 + 3n_NO = 4n_{O2 pư} (2)

Từ (1) (2) → 2n_Cu = 4n_O2 → $2.\left(\frac{\mathrm{3,84}}{64}\right)=4.\left(\frac{V-\mathrm{0,25}V}{\mathrm{22,4}}\right)$  → V = 0,896 lít