Bài 18.20 trang 40 SBT Hoá học 12

Đề bài

Tính thể tích dung dịch HNO₃ 1M ít nhất cần dùng để tác dụng hết với hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu. Cho biết phản ứng tạo sản phẩm khử duy nhất là NO. 

Lời giải chi tiết

Nhận thấy nếu Fe bị oxi hóa thành Fe³⁺ thì lượng Fe³⁺ tạo ra cũng không đủ hoà tan hết bột Cu do đó axit HNO₃ hoà tan hết Fe và có phản ứng với Cu một lượng x mol. Sử dụng phương trình bán phản ứng và phương trình ion rút gọn ta có:

Fe → Fe³⁺ + 3e           

0,15 →      0,45(mol)               

4HNO₃+ 3e → NO + 3NO₃^- + 2H₂O

0,6     ←0,45 (mol)

Cu → \(Cu^{2+}\) + 2e 

x  →                 2x (mol)                 

4HNO₃+ 3e → NO + 3NO₃^- + 2H₂O

\( \dfrac{8x}{3}\)  \(\leftarrow\) 2x

Lượng Cu còn lại do Fe³⁺ hoà tan :

2Fe³⁺+   Cu → 2Fe²⁺+ Cu²⁺

 0,15   →0,075(mol)

Số mol Cu = 0,075 + x = 0,15

—> x = 0,075 (mol)

Vậy số mol HNO₃ phản ứng là: \(0,6 + \dfrac{{8.0,075}}{3} = 0,8mol\)

=> \(V_{HNO_3}=800ml\)