Cho 5,6 gam Fe tác dụng với 500 ml dung dịch HNO₃ 0,8M. Sau phản ứng thu được V lít hỗn hợp khí A gồm N₂O và NO₂ có tỉ khối so với H₂ là 22,25 và dung dịch B.
a. Tính V (đktc)

b. Tính C_M các chất trong dung dịch B.

Lời giải:

\[{n_{Fe}} = \frac{{5,6}}{{56}} = 0,1(mol)\]

\[{n_{HN{O_3}}} = 0,5.0,8 = 0,4(mol)\]

a. Đặt x, y lần lượt là số mol của N₂O và NO₂.

PTHH xảy ra:

8Fe + 30HNO₃ → 8Fe(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O (1)

Fe + 6HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O (2)

Theo PTHH (1), (2), \[{n_{Fe}} = \frac{8}{3}{n_{{N_2}O}} + \frac{1}{3}{n_{N{O_2}}} = \frac{8}{3}x + \frac{1}{3}y = 0,1(*)\]

Tỉ lệ thể tích các khí trên là:

Gọi a là thành phần % theo thể tích của khí N₂O

Vậy (1 – a) là thành phần % của khí NO₂

Ta có: 44a + 46(1 – a) = 22,25.2 = 44,5

→ a = 0,75 hay % của khí N₂O là 75% và của khí NO₂ là 25%

Tỉ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol nên x = 3y (**)

Giải (*), (**) ta được x = 0,036, y = 0,012

Vậy thể tích của các khí thu được là:

V = ( 0,012 + 0,036).22,4 = 1,08 (l)

b.

 \[\begin{array}{l}{n_{HN{O_3}phanung}} = 10{n_{{N_2}O}} + 2{n_{N{O_2}}} = 10.0,036 + 2.0,012 = 0,384(mol)\\ \to {n_{HN{O_3}du}} = 0,4 - 0,384 = 0,016(mol)\end{array}\]

\[{n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = {n_{Fe}} = 0,1(mol)\]

Vậy nồng độ các chất trong dung dịch là:

\[\begin{array}{l}{C_M}_{Fe{{(N{O_3})}_3}} = \frac{{0,1}}{{0,5}} = 0,2M\\{C_{MHN{O_3}}} = \frac{{0,016}}{{0,5}} = 0,032M\end{array}\]