Cho từ từ khí [TEX]CO[/TEX] qua ống chứa 6.4g [TEX]CuO[/TEX] đun nóng. Khí ra khỏi ống được hấp thụ bằng 150ml dung dịch [TEX]Ca(OH)_2[/TEX] 0,1M thấy tách ra 1g kết tủa trắng, đun sôi phần nước lọc lại thấy có vẩn đục. Chất rắn còn lại trong ống được cho vào 500ml dung dịch [TEX]HNO_3[/TEX] 0,32M thấy thoát ra [TEX]V_1[/TEX] lít khí [TEX]NO[/TEX] , nếu thêm 760ml dung dịch [TEX]HCl[/TEX] 1,333M vào dung dịch sau phản ứng thì lại thoát ra thêm [TEX]V_2[/TEX] lít khí [TEX]NO[/TEX] nữa. Nếu tiếp tục thêm 24g[TEX]Mg[/TEX] thì thấy thoát ra [TEX]V_3[/TEX] lít hỗn hợp khí [TEX]N_2[/TEX] và[TEX]H_2[/TEX]. Lọc dung dịch thu được chất rắn X.
1. Tính các giá trị [TEX]V_1[/TEX], [TEX]V_2[/TEX],[TEX]V_3[/TEX]
2. Xác định thành phần của X ( các pư xảy ra hoàn toàn)
[TEX]n CuO = 0,08 mol[/TEX]
[TEX]n HNO_3 = 0,16 mol[/TEX]
[TEX]n HCl = 1,013 mol[/TEX]
n Mg = 1 mol
[TEX]n CaCO_3 = 0,01 mol[/TEX]
[TEX]n Ca(OH)_2 = 0,015 mol[/TEX]
do có KT khi đun nóng thếm => [TEX]n CO_2 = 0,01 + 0,005 . 2 = 0,02 mol [/TEX]
[TEX]=> n Cu = 0,02 mol[/TEX]
=> [TEX]n CuO [/TEX] còn lại = 0,06 mol
theo gt của bài thì CuO bị hoà tan trước khi Cu p/ứng với [TEX]HNO_3[/TEX]
=> số [TEX]HNO_3 [/TEX] tác dụng với Cu = [TEX]n H^+[/TEX]= 0,16 - 0,06 . 2 = 0,04 mol
ta có pt [TEX]3 Cu + 2 NO + 8 H^+ = 3 Cu^{2+} + 2 NO + 4 H_2O[/TEX]
=> n Cu bị tan ra = 0,015 mol
[TEX]n_1 = 0,01 mol[/TEX]
=> [TEX]V_1 = 0,224 lit[/TEX]
n Cu dư = 0,005 mol
=> [TEX]n_2 = \frac{0,005 . 2}{3} mol[/TEX]
=> [TEX]V_2 = 0,07466 lit[/TEX]
xét trong chuỗi p/ứng tạo [TEX]V_3[/TEX]
trong dd còn lại số [TEX]NO_3^- = 0,16 - \frac{0,02 . 2}{3} = \frac{11}{75} mol[/TEX]
[TEX]n H^+ [/TEX] còn lại = 1,013 - \frac{0,005 . 8}{2} = 0,993 mol
ta có pt của Mg
[TEX]3 Mg + 2 NO + 8 H^+ = 3 Mg^{2+} + 2 NO + 4 H_2O[/TEX]
dễ thấy [TEX]NO_3^-[/TEX] hết , [TEX]n NO = \frac{11}{75} mol[/TEX]
[TEX]n H^+[/TEX] dư = [TEX]0,993 - \frac{11 . 8}{75 . 2} = \frac{1219}{3000} mol[/TEX]
[TEX]n Mg [/TEX] dư = 1 - \frac{11 . 3}{2 . 75} = 0,78 mol
do 2 cái này dư lại tác dụng với nhau [TEX]Mg + 2 H^+ = Mg^{2+} + H_2[/TEX]
lại thấy Mg dư , [TEX]n H_2 = \frac{1219}{6000} mol[/TEX]
=> [TEX]n_3 = n NO + n H_2 [/TEX]
=> [TEX]V_3 = 7,836 lit[/TEX]
thấy n Mg còn lại = [TEX]0,78 - n H_2 = \frac{3461}{6000} mol[/TEX] > [TEX]n Cu^{2+}[/TEX]
=> ttrong X có Mg và Cu