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 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:

(1) 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

(2) Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

b. n_NO = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2n_Cu = 3n_NO => n_Cu = 1,5n_NO = 1,5.0,1 = 0,15 mol

=> m_Fe2O3 = m _{hỗn hợp} – m_Cu = 25,6 – 0,15.64 = 16 gam => n_Fe2O3 = 16 : 160 = 0,1 mol

=> %m_Fe2O3 = (16 : 25,6).100% = 62,5%

c.

Theo PTHH (1) và (2): n_{HNO3 pư} = 8n_Cu/3 + 6n_Fe2O3 = 8.0,15/3 + 6.0,1 = 1 mol

=> n_{HNO3 bđ} = n_{HNO3 pư}.120/100 = 1,2 mol

d. Dung dịch B gồm có: Cu(NO₃)₂ (0,15 mol) và Fe(NO₃)₃ (0,1 mol)

Nung hỗn hợp đến khối lượng không đổi:

2 Cu(NO₃)₂  2 CuO + 4 NO₂ + O₂

       0,15             →  0,15

4 Fe(NO₃)₃  2 Fe₂O₃ + 12 NO₂ + 3O₂

      0,1   →               0,05

=> m _{chất rắn} = m_CuO + m_Fe2O3 = 0,15.80 + 0,05.160 = 20 gam