Hòa tan hoàn toàn 25,6 gam hỗn hợp A gồm Cu và Fe₂O₃ vào dung dịch HNO₃ 2M (dư 20% so với lượng cần phản ứng) thu được dung dịch B và 2,24 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất.

a) Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra.

b) Tính phần trăm khối lượng Fe₂O₃ trong hỗn hợp A?

c) Tính thể tích dung dịch HNO₃ ban đầu?

d) Lấy dung dịch B đem cô cạn rồi nung tới khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn. Tính giá trị của m?

a.

PTHH: Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₂ + 3H₂O (1)

 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 2NO (2)

b.

Đặt số mol Fe₂O₃ và Cu lần lượt là x, y mol.

Từ PTHH (2) ta có: n_NO = 2/3.n_Cu = 0,1 mol → n_Cu = 0,15 mol.

→ m_Cu = 0,15.64 = 9,6 gam → m_Fe2O3 = 16 gam → %m_Fe2O3 = 62,5%

c.

n_Fe2O3 = 0,1 mol → n_{HNO3 (phản ứng)} = 6n_Fe2O3 + 4n_NO = 6.0,1 + 4.0,1 = 1 mol

Vì HNO₃ lấy dư 20% so với lượng cần nên n_{HNO3 thực tế} = 120%. n_{HNO3 phản ứng} = 1,2.1 = 1,2 mol

 → V_HNO3 = 1,2 : 2 = 0,6 lít

d.

Dung dịch B có Fe(NO₃)₃, Cu(NO₃)₂ và HNO₃ dư. Khi cô cạn thì HNO₃ bay hơi nên thu được 0,2 mol Fe(NO₃)₃ (bảo toàn Fe) và 0,1 mol Cu(NO₃)₂

→ m_rắn = m_Fe(NO3)3 + m_Cu(NO3)2 = 0,2.242 + 0,1.188 = 67,2 gam