Trong một bình kín dung tích 2,112 lít chứa khí CO và một lượng hỗn hợp A gồm [TEX]Fe_3O_4,FeCO_3[/TEX] ở [TEX]27,3^0C[/TEX] và 1,4 atm ( thể tích chất rắn không đáng kể ). Nung nóng bình ở nhiệt độ cao để các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí B có [TEX]d_{B/H_2}=\frac{554}{27}[/TEX]. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A trong dung dịch [TEX]HNO_3[/TEX] loãng thu được [TEX]\frac{1,792}{3}[/TEX] lít hỗn hợp khí C gồm NO,[TEX]CO_2[/TEX] (đktc). Tính thể tích dung dịch HCl 2M tối thiểu cần để hoà tan hết hỗn hợp A . (0,095 lít)
nCO=0,12 (mol)
Gọi x, y lần lượt là số mol [TEX]Fe_3O_4,FeCO_3[/TEX] trong A
PT:
[tex]Fe_3O_4 + 4CO --> 3Fe + 4CO_2[/tex] (1)
x ................... 4x .................. 4x
[tex]FeCO_3 + CO --> Fe + 2CO_2[/tex] (2)
y ............. y ..................... 2y
Sau pư:
n hỗn hợp=nCO2 + nCO dư=4x+2y+0,12-(4x+y)=0,12+y
M trung bình (CO2, NO)=2*(554/27)=41
A + HNO3 loãng:
[tex]3Fe_3O_4 + 28HNO_3 --> 9Fe(NO_3)_3 + NO + 14H_2O[/tex]
x .................................................................... x/3 ...
[tex]3FeCO_3 + 10HNO_3 --> 3Fe(NO_3)_3 + NO + 3CO_2 + 5H_2O[/tex]
y ................................................................... y/3 .... y ...
từ 2 pt trên --> n hỗn hợp CO2, NO = [tex] \frac{x}{3} + \frac{y}{3} + y =\frac{0,08}{3}[/tex]
-->Có hệ:
[tex]\left\{ \begin{array}{l} x+y = 0,08 \\ 44(4x + 2y) + 28(0,12 - 4x - y) =41(0,12 + y) \end{array} \right.[/tex]
-->x=0,02 và y=0,015
Hoà tan A trong HCl:
[tex]Fe_3O_4 + 8HCl --> 2FeCl_3 + FeCl_2 + 4H_2O[/tex]
0,02 ......... 0,16 ...
[tex]FeCO_3 + 2HCl --> FeCl_2 + CO_2 + H_2O[/tex]
0,015 ....... 0,03 ...
-->nHCl=0,03 + 0,16 = 0,19 (mol)
V ddHCl = [tex]\frac{0,19}{2}= 0,095 (lit) [/tex]
2, Hỗn hợp X gồm Fe và Cu , có tỉ lệ khối lượng mCu : mFe = 7 : 3. Lấy m gam X cho phản ứng hoàn toàn với dung dịch chứa 44,1 gam [tex]HNO_3[/tex] thu được 0,75m gam chất rắn , dung dịch Y và 5,6 lít khí Z gồm NO, [tex]NO_2[/tex] (ở đktc). Tìm m (50,4)
mCu : mFe = 7 : 3 => trong m gam X có : 0,7m Cu và 0,3m Fe .
Cho hh X td với HNO3 được 0,75m chất rắn => còn nguyên 0,7m Cu và Fe phản ứng là 0,25m
=> Fe dư thì muối hoàn toàn là muối Fe2+ .
Ta có số mol HNO3 = 0,7 mol . Sử dụng bảo toàn nitơ ta có : 0,7 = (5,6/22,4).1 + 2.số mol Fe2+
=> số mol Fe2+ = 0,225 mol => bảo toàn Fe ta có số mol Fe phản ứng = số mol Fe2+ = 0,225 mol
=> m Fe phản ứng = 12,6 gam .
Mà m Fe phản ứng = 0,25m
=> m = 12,6/0,25 = 50,4 gam