Cho 13,12 gam dung dịch X gồm Cu(NO₃)₂ 28,66% và HNO₃ tác dụng hoàn toàn với 105ml dung dịch KOH 1M, sau đó lọc bỏ kết tủa được dung dịch Y. Cô cạn Y được chất rắn Z. Nung Z đến khối lượng không đổi, thu được 8,78 gam chất rắn.

a) Viết các phương trình hóa học.

b) Xác định nồng độ phần trăm của HNO₃ trong dung dịch X.

a) Số mol các chất là:

Dung dịch X tác dụng với dung dịch KOH:

Các phương trình hóa học:

X tác dụng hết với KOH nên các chất trong X hết, KOH có thể dư.

Dung dịch Y gồm KNO₃ và có thể có KOH dư. Cô cạn dung dịch Y thì nước bay hơi, do đó chất rắn Z gồm KNO₃ và KOH dư.

Nung chất rắn Z:

Phương trình hóa học:

Nung Z đến khối lượng không đổi nên KNO₃ hết.

Chất rắn thu được là KNO₂ và KOH dư.

b) Chứng minh dung dịch Y gồm KNO₃ và KOH dư:

Cho dù KOH dư hay hết thì dung dịch Y luôn có KNO₃.

Nếu KOH hết thì K trong KOH sẽ chuyển hết về K trong KNO₂. Ta có:

Xét giai đoạn nung chất rắn Z:

Gọi số mol các chất trong rắn Z là KNO₃: a mol; KOH dư: b mol.

K trong rắn Z chính là K trong KOH ban đầu nên ta có:

Khối lượng chất rắn là:  

Tổ hợp (1) và (2) ta được: a = 0,1 mol; b = 0,005 mol.

Xét giai đoạn dung dịch X tác dụng với KOH:

Nồng độ phần trăm HNO₃ trong dung dịch X là:

*Chú ý: Không được lấy 100 trừ đi nồng độ phần trăm của Cu(NO₃)₂ để tính nồng độ phần trăm của HNO₃ vì dung dịch còn có nước.