Hòa tan 30g hỗn hợp Cu và CuO trong 1,5 lít dung dịch axit HNO3

Câu 18: Hòa tan 30g hỗn hợp Cu và CuO trong 1,5 lít dung dịch axit HNO₃ 1M (loãng) thấy thoát 6,72 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất

1. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu

2. Tính nồng độ mol của đồng (II) nitrat và dung dịch axit nitric sau phản ứng. Biết thể tích dung dịch sau phản ứng không thay đổi.

Trả lời

$n_{NO}=\frac{6,72}{22,4}=0,3\left(mol\right)$

Sơ đồ phản ứng:

$\left\{\stackrel{0}{\begin{array}{l}Cu\\ \stackrel{+2}{Cu}O\end{array}}+H\stackrel{+5}{N}{O}_3\right.$$\to \stackrel{+2}{Cu}{\left(N{O}_3\right)}_2+\stackrel{+2}{N}O+H_{2}O$

Bảo toàn electron: 2n_Cu = 3n_NO $\to n_{Cu}=\frac{3.0,3}{2}=0,45\left(mol\right)$

m_Cu = 0,45.64 = 28,8 (g)

$\begin{array}{l}\%m_{Cu}=\frac{28,8.100\%}{30}=96\%\\ \%m_{CuO}=100\%-96\%=4\%\end{array}$

b) Ta có:

m_CuO = 30 – 28,8 = 1,2 (g) $\to n_{CuO}=\frac{1,2}{80}=0,015\left(mol\right)$

Bảo toàn nguyên tố Cu:

$\begin{array}{l}{n}_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}=n_{Cu}+n_{CuO}\\ =0,45+0,015=0,465\left(mol\right)\\ \to C_{MCu{\left(N{O}_3\right)}_2}=\frac{0,465}{1,5}=0,31M\end{array}$

Mặt khác: $n_{HN{O}_3}$_{ban đầu} = 1,5.1 = 1,5 (mol)

Bảo toàn nguyên tố N:

$$\begin{gathered} n_{HN{O}_{3}phanung}=2n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}+n_{NO} \\ =2.0,465+0,3=1,23\left(mol\right) \end{gathered}$$

$\begin{array}{l}\Rightarrow n_{HN{O}_{3}du}=1,5-1,23=0,27\left(mol\right)\\ \Rightarrow C_{MHN{O}_3}=\frac{0,27}{1,5}=0,18M\end{array}$