Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 2,8 gam Fe và 1,6 gam Cu trong 500 ml dung dịch hỗn hợp HNO₃ 0,1M và HCl 0,4M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch X. Cho X vào dung dịch AgNO₃ dư, thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵ trong các phản ứng. Giá trị của m là

Đáp án đúng: D

n_Fe =$\frac{2,8}{56}$ = 0,05 (mol)

n_Cu = $\frac{1,6}{64}$ = 0,025 (mol

$n_{HN{O}_3}$ = 0,05 (mol); n_HCl = 0,5.0,4 = 0,2 (mol) ⇒ $\Sigma$n_H⁺ = 0,25 (mol)

Phương trình ion rút gọn:$\begin{array}{l}Fe+N{O_3}^{-} +4H^{+} \to F{e}^{3+} +NO+2H_{2}O\\ 0,05\text{ 0,05 0,2 0,05 0,05 }\end{array}$ 

Vậy sau phản ứng (1) Fe và NO₃^- đã phản ứng hết

$\begin{array}{l}Cu + 2F{e}^{3+ }\to C{u}^{2+} +2F{e}^{2+}\\ 0,0250,05 0,025 0,05 \left(mol\right)\end{array}$ 

Vậy dung dịch X thu được chứa: $\left\{\begin{array}{l}C{u}^{2+}:0,025\\ F{e}^{2+}:0,05\\ H^{+}:0,05\\ C{l}^{-}:0,2\end{array}\right.$ 

Cho dung dịch X vào dung dịch AgNO₃ có phản ứng

$\begin{array}{l}A{g}^{+ }+C{l}^{- }\to AgCl\downarrow \\ 0,2\to 0,2 \left(mol\right)\end{array}$ 

$\begin{array}{l}3F{e}^{2+} + 4H^{+} +N{O_3}^{-} \to 3F{e}^{3+} +NO+2H_{2}O\\ 0,03750,05\text{ mol}\end{array}$ 

Suy ra dư $n_{F{e}^{2+}}$ = 0,05 - 0,0375 = 0,0125 (mol)

$\begin{array}{l}F{e}^{2+} +A{g}^{+} \to F{e}^{3+} +Ag\downarrow \\ 0,0125 0,0125\left(mol\right)\end{array}$ 

Vậy khối lượng kết tủa thu được là:

m↓ = m_AgCl + m_Ag = 0,2.143,5 + 0,0125.108 = 30,05 (g)