Câu 76. Hòa tan hết 20,16 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu trong 224 gam dung dịch HNO₃ 31,5% thu được dung dịch X chỉ chứa các muối. Cho 500 ml dung dịch NaOH 1,6M vào dung dịch X, lọc bỏ kết tủa, cô cạn dung dịch nước lọc, sau đó nung tới khối lượng không đổi thu được 54,04 gam rắn khan. Nếu đem cô cạn dung dịch X, lấy muối khan nung tới khối lượng không đổi thấy khối lượng chất rắn giảm 40,08 gam. Giả sử nước bay hơi không đáng kể. Nồng độ phần trăm của Fe(NO₃)₃ trong dung dịch X gần nhất với

A. 8,9%.                         B. 8,6%.                 C. 8,0%.                 D. 8,4%. 

Hướng dẫn giải

NaOH xử lí dd sau phản ứng, nếu chỉ có NaNO₂:  0,5 × 1,6 × (23 + 46) = 55,2  > 54,04
→ 54,04 gam gồm NaOH và NaNO₂
→ lập và giải hệ n_{NaOH dư} = 0,04 mol; n_NaNO3 = n_NaNO2 = 0,76 mol → ∑n_NO3^– _{trong muối} = 0,76 mol.

BT N → n_{N spk} = 1,12 – 0,76 = 0,36 mol;
BT O  →n_{O spk} = 0,36 × 3 – 0,56 = 0,52 mol → m_spk = 13,36 gam.
m_{muối X} = 20,16 + 0,76 × 62 = 67,28 gam.
→ m_{CuO + Fe2O3} = 27,2 gam kết hợp m_{Cu + Fe} = 20,16 gam giải n_Cu = 0,14 mol; n_Fe = 0,2 mol
∑n_Fe²⁺ _{+ Fe}³⁺ = 0,2 mol; kết hợp điện tích trong muối giải n_Fe²⁺ = 0,12 mol và n_Fe³⁺ = 0,08 mol.
C%_{Fe(NO3)3 trong X} = 0,08 × 242 ÷ (224 + 20,16 – 13,36) ≈ 8,39 %.