by Hòa tan hoàn toàn 1,28 g Cu vào 12,6 gam dd HNO$_{3}$ 60% thu được dung dịch X. Cho X tác dụng hoàn toàn với 105ml dung dịch KOH 1M, sau đó lọc bỏ kết tủa thu 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. Nồng độ phần trăm của Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ trong X là:
A. 28,66%
B. 29,89%.
C. 30,08%
D. 27,09%
Hướng dẫn
Chọn phương án: A
Phương pháp giải:
\(\begin{gathered}
Cu:0,02(mol) + HN{O_3}:0,12(mol)\xrightarrow{{}}{\text{dd}}\,X\left\{ \begin{gathered}
Cu{(N{O_3})_2}:0,02(mol) \hfill \\
HN{O_3}du \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
dd\,X\xrightarrow{{ + 0,105\,mol\,KOH}}\left\langle \begin{gathered}
Cu{(OH)_2} \hfill \\
dd\,Y\left\{ \begin{gathered}
KN{O_3} \hfill \\
KOHdu \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{co\,can}}\,ran\,Z\left\{ \begin{gathered}
KN{O_3} \hfill \\
KOH \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{{t^0}}}\left\{ \begin{gathered}
KN{O_2}:a(mol) \hfill \\
KOHdu:b(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \)
∑n$_{KOH}$ = a + b = 0,105 (1)
∑ m$_{rắn}$ = 85a + 56b = 8,78 (2)
Từ (1) và ( 2) ⇒ a = ? ; b =?
B. ảo toàn electron ⇒ kết luận được N$^{+5}$ bị khử thành NO và NO$_{2}$ ⇒ tìm số mol mỗi khí
⇒ m$_{dd X}$ = m$_{Cu}$ + m$_{dd HNO3}$ – m$_{ khí}$
⇒ C% Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ = ?
Lời giải chi tiết:
\(\begin{gathered}
Cu:0,02(mol) + HN{O_3}:0,12(mol)\xrightarrow{{}}{\text{dd}}\,X\left\{ \begin{gathered}
Cu{(N{O_3})_2}:0,02(mol) \hfill \\
HN{O_3}du \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
dd\,X\xrightarrow{{ + 0,105\,mol\,KOH}}\left\langle \begin{gathered}
Cu{(OH)_2} \hfill \\
dd\,Y\left\{ \begin{gathered}
KN{O_3} \hfill \\
KOHdu \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{co\,can}}\,ran\,Z\left\{ \begin{gathered}
KN{O_3} \hfill \\
KOH \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{{t^0}}}\left\{ \begin{gathered}
KN{O_2}:a(mol) \hfill \\
KOHdu:b(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \)
∑n$_{KOH}$ = a + b = 0,105 (1)
∑ m$_{rắn}$ = 85a + 56b = 8,78 (2)
Từ (1) và (2) ⇒ a = 0,1 (mol) ; b = 0,005 (mol)
n$_{KNO3}$ tạo ra từ Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ = 0,04 (mol)
⇒ n$_{KNO3}$ tạo ra từ HNO$_{3}$ dư = 0,1 – 0,04 = 0,06 (mo)
⇒ n$_{HNO3}$ dư = 0,12- 0,06 = 0,06 (mol)
⇒ n$_{HNO3}$ bị khử = 0,06 – 0,02.2 = 0,02 (mol)
Với n$_{e( Cu nhường)}$ = 2.n$_{Cu}$ = 0,04 (mol) ⇒ Trung bình mỗi N$^{+5}$ nhận 0,04/0,02 = 2e
⇒ Tạo NO$_{2}$ (1e) và NO ( 3e)
⇒ n$_{NO}$ = n$_{NO2}$ = 0,02/ 2= 0,01(mol)
Vậy m$_{dd X}$ = m$_{Cu}$ + m$_{dd HNO3}$ – m$_{ khí}$ = 1,28 + 12,6 – 0,01.30 – 0,01.46 = 13,12 (g)
⇒ C% Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ = [( 0,02.188) : 13,12].100% = 28,66%
Đáp án A
