Cho 5,6 gam Fe tác dụng với 500 ml dung dịch HNO3 0,8M. Sau phản ứng thu được V lít hỗn hợp khí A gồm N2O và NO2 có tỉ khối so với H2 là 22,25 và dung dịch B. a. Tính V (đktc) b. Tính CM các
Câu hỏi:
Cho 5,6 gam Fe tác dụng với 500 ml dung dịch HNO3 0,8M. Sau phản ứng thu được V lít hỗn hợp khí A gồm N2O và NO2 có tỉ khối so với H2 là 22,25 và dung dịch B.
a. Tính V (đktc)
b. Tính CM các chất trong dung dịch B.
Trả lời:
Lời giải:
\[{n_{Fe}} = \frac{{5,6}}{{56}} = 0,1(mol)\]
\[{n_{HN{O_3}}} = 0,5.0,8 = 0,4(mol)\]
a. Đặt x, y lần lượt là số mol của N2O và NO2.
PTHH xảy ra:
8Fe + 30HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (1)
Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (2)
Theo PTHH (1), (2), \[{n_{Fe}} = \frac{8}{3}{n_{{N_2}O}} + \frac{1}{3}{n_{N{O_2}}} = \frac{8}{3}x + \frac{1}{3}y = 0,1(*)\]
Tỉ lệ thể tích các khí trên là:
Gọi a là thành phần % theo thể tích của khí N2O
Vậy (1 – a) là thành phần % của khí NO2
Ta có: 44a + 46(1 – a) = 22,25.2 = 44,5
→ a = 0,75 hay % của khí N2O là 75% và của khí NO2 là 25%
Tỉ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol nên x = 3y (**)
Giải (*), (**) ta được x = 0,036, y = 0,012
Vậy thể tích của các khí thu được là:
V = ( 0,012 + 0,036).22,4 = 1,08 (l)
b.
\[\begin{array}{l}{n_{HN{O_3}phanung}} = 10{n_{{N_2}O}} + 2{n_{N{O_2}}} = 10.0,036 + 2.0,012 = 0,384(mol)\\ \to {n_{HN{O_3}du}} = 0,4 - 0,384 = 0,016(mol)\end{array}\]
\[{n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = {n_{Fe}} = 0,1(mol)\]
Vậy nồng độ các chất trong dung dịch là:
\[\begin{array}{l}{C_M}_{Fe{{(N{O_3})}_3}} = \frac{{0,1}}{{0,5}} = 0,2M\\{C_{MHN{O_3}}} = \frac{{0,016}}{{0,5}} = 0,032M\end{array}\]