Khi cho 3,32 gam hỗn hợp Fe và Cu tác dụng hoàn toàn với 400 ml dung dịch HNO₃ 0,5M thu được 1,008 lít khí NO duy nhất (đktc).

a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu ?

Phương pháp giải:

Dựa vào dữ kiện đề bài lập hệ phương trình:

+ Phương trình về khối lượng

+ Phương trình về bảo toàn e

Giải chi tiết:

n_{HNO3 bđ} = 0,4.0,5 = 0,2 mol

n_NO = 1,008/22,4 = 0,045 mol

Đặt n_Fe = x mol và n_Cu = y mol

a) Khối lượng của hỗn hợp là 3,32 gam nên ta có: 56x + 64y = 3,32 (1)

Ta có quá trình cho – nhận e:

Fe⁰ – 3e → Fe⁺³

x  → 3x           (mol)

Cu⁰ – 2e → Cu⁺²

y → 2y            (mol)

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

       0,135←0,045 (mol)

Theo định luật bảo toàn e ta có: 3x + 2y = 0,135 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{l}56x+64y=\mathrm{3,32}\\ 3x+2y=\mathrm{0,135}\end{array}\right.\to \left\{\begin{array}{l}x=\mathrm{0,025}\\ y=\mathrm{0,03}\end{array}\right.$

$\left\{\begin{array}{l}{m}_{Fe}=\mathrm{0,025.56}=\mathrm{1,4}\left(g\right)\\ m_{Cu}=\mathrm{3,32}-\mathrm{1,4}=\mathrm{1,92}\left(g\right)\end{array}\right.\to \left\{\begin{array}{l}\%m_{Fe}=\frac{\mathrm{1,4}}{\mathrm{3,32}}.100\%=\mathrm{42,17}\%\\ \%m_{Cu}=100\%-\mathrm{42,17}\%=\mathrm{57,83}\%\end{array}\right.$