Cho 0,87 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu, Al vào bình đựng 300 ml dung dịch H2SO4 0,1 M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,32 gam chất rắn và có 495,8 ml khí (đkc) thoát ra. Thêm tiếp vào bình 0,425 gam NaNO3 khi các phản ứng kết thúc thì thể tích khí NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất) tạo thành và khối lượng muối trong dung dịch là
Hướng dẫn:
nH2SO4 = 0,03 mol và nH2 = 0,02 ⇒ acid dư, Al và Fe tan hết.
⇒ Chất rắn còn lại là Cu: nCu =
= 0,005 (mol)
Ta có: 27nAl + 56nFe = 0,87 – 0,32 = 0,55 (1)
Bảo toàn electron: 3nAl + 2nFe = 2nH2 = 0,04 (2)
Giải hệ (1) và (2) ta có: nAl = 0,01 mol và nFe = 0,005 mol
Trong bình chứa Al3+ (0,01 mol); Fe2+ (0,005 mol), H+ (0,02 mol), SO42- (0,03 mol) và Cu (0,005 mol).
Khi thêm vào bình: nNaNO3 = 0,005 (mol)
Quá trình nhận electron của chất oxi hóa:
4H+ + NO3– + 3e → NO + 2H2O
mol: 0,02 → 0,005 → 0,015 → 0,005
Chất khử: ne cho = nFe2+ + 2nCu = 0,015 (mol)
Vậy cả H+ và NO3– đều hết; Fe2+ và Cu phản ứng hết tạo ra Fe3+ và Cu2+.
⇒ VNO = 0,005.24,79 = 0,12395 lít
Trong dung dịch chứa Al3+, Fe3+, Cu2+ (tổng 0,87 gam); Na+ (0,005 mol); SO42- (0,03 mol).
⇒ mmuối = 3,865 gam