Hòa tan hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu trong dung dịch HNO₃ đặc nóng, dư 20%. Sau phản ứng thu được 17,92 lít khí màu nâu duy nhất.

a. Tính % Fe, Cu.

b. Biết HNO₃ dư 20%. Tính V dung dịch NaOH 2M cần để trung hòa X.

c. Cho NaOH 2M vào dung dịch X đến khi kết tủa max. Tính V NaOH?

Lời giải:

a. Gọi x, y là số mol Fe, Cu.

⇒56x + 64y = 17,6 (1)

\[{n_{N{O_2}}} = \frac{{17,92}}{{22,4}} = 0,8(mol)\]

Bảo toàn e: 3x + 2y = 0,8 (2)

Từ (1) và (2)⇒x = 0,2; y = 0,1

\[\% {m_{Fe}} = \frac{{56.0,2.100\% }}{{17,6}} = 63,6\% \]

%m_Cu = 36,4%.

b. Dư 20% HNO₃ nên chỉ phản ứng 80% HNO₃ so với ban đầu.

\[{n_{HN{O_3}}}\]_{phản ứng}  = \[3{n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} + 2{n_{Cu{{(N{O_3})}_2}}} + {n_{N{O_2}}}\]= 3x + 2y + 0,8 = 1,6(mol)

⇒\[{n_{HN{O_3}}}\]_dư = 0,4 (mol) = n_NaOH

\[{V_{NaOH}} = \frac{{0,4}}{2} = 0,2(l)\]

c. X chứa Fe(NO₃)₃ (0,2 mol), Cu(NO₃)₂ (0,1 mol), HNO₃ (0,4 mol)

\[ \Rightarrow {n_{NaOH}} = 3{n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} + 2{n_{Cu{{(N{O_3})}_2}}} + {n_{HN{O_3}}} = 1,2(mol)\]

\[ \Rightarrow {V_{NaOH}} = \frac{{1,2}}{2} = 0,6(l)\]