Cho 21 gam hỗn hợp Cu, Fe tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư thu được 0,18 mol NO, 0,35 mol
NO2 (không có sản phẩm khử khác của N‘5) và dung dịch Y.
1. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.
2. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Tính m.

Đáp án:

$1.$

Gọi a, b lần lượt là số mol của $\rm Cu$ và $\rm Fe$.

$\rm (1)\ 64a+56b=21\ (g)$

Quá trình trao đổi electron:

$\begin{array}{c|cc} \rm{\mathop{Cu}\limits^{0}\longrightarrow\mathop{Cu}\limits^{+2}+2e}&\rm{\mathop{N}\limits^{+5}+3e\longrightarrow\mathop{N}\limits^{+2}}&\\\rm{\mathop{Fe}\limits^{0}\longrightarrow\mathop{Fe}\limits^{+3}+3e}&\rm{\mathop{N}\limits^{+5}+e\longrightarrow\mathop{N}\limits^{+4}}\\\end{array}$

Bảo toàn electron:

$\rm (2)\ 2a+3b=3×0,18+0,35=0,89\ (mol)$

Giải $(1),(2)$ được: $\begin{cases}\rm a=0,1645\\\rm b=0,187\end{cases}$

$\rm\%m_{Cu}=\dfrac{0,1645×64}{21}×100\%=50,13\%\\\%m_{Mg}=(100-50,13)\%=49,87\%$

$\rm 2.$

$\rm n_{NO_3^-}=n_e=0,89\ (mol)$

$\rm m_X=m_{Cu\ +\ Fe}+m_{NO_3^-}=21+0,89×62=76,18\ (g)$

Gọi số mol `Cu,Fe` lần lượt là `x,y(mol)`

Ta có : `64x+56y=21(1)`

`(**)` Quá trình oxi hóa - khử :

`@` Quá trình oxi hóa :

`Cu\to Cu^{2+}+2e`

`x`                    `\to 2x(mol)`

`Fe\to Fe^{3+}+3e`

`y`                    `\to 3y(mol)`

`@` Quá trình khử :

`N^{+5}+3e\to N^{+2}`

         `0,54 \leftarrow 0,18(mol)`

`N^{+5}+1e\to N^{+4}`

          `0,35 \leftarrow 0,35(mol)`

`=>` Bảo toàn e : `2x+3y=0,54+0,35(2)`

Từ (1) và (2) : `x=0,1645(mol);y=0,187(mol)`

`1,`

`\%m_{Cu}=(0,1645.64)/(21).100\%=50,13\%`

`\%m_{Fe}=(100-50,13)\%=49,87\%`

`2,`

Dung dịch Y gồm có :$\begin{cases} Cu(NO_3)_2:0,1645(mol)\\Fe(NO_3)_3:0,187(mol) \end{cases}$

`=>m_{\text{muối}}=0,1645.188+0,187.242=76,18(g)`