Cho 33,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe${}_3$O${}_4$, Cu, CuO vào 500 ml dung dịch HCl 2M, thu được 1,6 gam chất rắn, 2,24 lít khí H${}_2$ (đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch AgNO${}_3$ dư vào dung dịch Y, thu được 0,56 lít khí NO (đktc) và m gam kết tủa. Giá trị của m là:

Câu 27: Đáp án A (theo lời giải chi tiết nguồn, trang 98).

Phân tích: Fe, Fe${}_3$O${}_4$, Cu, CuO (33,2 gam) + HCl (1 mol) → 1,6 g chất rắn (Cu), H${}_2$ 0,1 mol, dung dịch Y. Cho AgNO${}_3$ dư vào dung dịch Y: m gam kết tủa và 0,025 mol NO.

n${}_{Cudư}$ = 1,6/64 = 0,025 mol; n${}_{H_2}$ = n${}_{Fe}$ = 0,1 mol.

Đặt số mol của Fe${}_3$O${}_4$ là a (mol) và số mol CuO là b (mol).
Ta có: Fe${}_3$O${}_4$ + 8HCl → FeCl${}_2$ + 2FeCl${}_3$ (a, 8a, a, 2a); Cu + 2FeCl${}_3$ → CuCl${}_2$ + 2FeCl${}_2$ (a ← 2a).

Suy ra trong 33,2 g hỗn hợp X có n${}_{Cu}$ = a + 0,025 (mol) → 33,2 = 0,1.56 + 232a + (a + 0,025).64 + 80b → 296a + 80b = 26 (1).

Vì khi cho AgNO${}_3$ dư vào dung dịch Y thấy thoát ra khí NO nên HCl chắc chắn còn dư → n${}_{HCldư}$ = 1 - 2n${}_{H_2}$ - 8n${}_{F{e}_3{O}_4}$ - 2n${}_{CuO}$ = 1 - 0,2 - 8a - 2b = 0,8 - 8a - 2b.

Ta có: 3Fe${}^{2+}$ + 4H${}^{+}$ + NO${}_3^{-}$ → 3Fe${}^{3+}$ + NO + 4H${}_2$O (I) với 0,075 ← 0,1 → 0,025.
→ n${}_{HCldư}$ = 0,1 mol → 8a + 2b = 0,7 (2).

Từ (1) và (2) ta có a = 1/12 (mol) và b = 1/60 (mol).

Suy ra dung dịch Y gồm: HCl dư 0,1 mol; FeCl${}_2$ 0,35 mol; CuCl${}_2$ 0,1 mol.

Từ phương trình (I), ta thấy FeCl${}_2$ dư 0,275 mol nên ta có thêm phản ứng: Ag${}^{+}$ + Fe${}^{2+}$ → Fe${}^{3+}$ + Ag↓ → n${}_{Ag}$ = 0,275 mol và n${}_{AgCl}$ = n${}_{C{l}^{-}}$ = n${}_{HClbanđ\grave{\hat{a}}u}$ = 1 mol.

m = 0,275.108 + 1.(108 + 35,5) = 173,2 (gam).

Vậy m = 173,2 gam.

Chú ý: Ta thường quên phản ứng Ag${}^{+}$ + Fe${}^{2+}$ → Fe${}^{3+}$ + Ag nên tính thiếu lượng kết tủa Ag.