Câu 4: (4,0 điểm) X là oxit của kim loại M, trong đó M chiếm 80% khối lượng. Cho dòng khí H2 qua ống sứ chứa a gam chất X đốt nóng. Sau phản ứng khối lượng chất rắn trong ống còn lại b gam. Hòa tan hết b gam chất rắn này trong dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch Y và khí NO duy nhất thoát ra. Cô cạn dung dịch Y thu được 3,475.a (gam)
muối Z. Giả thiết hiệu suất các phản ứng là 100%.
1. Xác định công thức của X, Z. 2. Tính thể tích khí NO (đktc) theo a, b.
Câu 4.
Theo dữ kiện M chiếm 80 phần trăm khối lượng trong oxit X, ta có
M/(M + 16) = 0,8
=> M = 64
Vậy M là Cu, suy ra X là CuO
Khi hòa tan chất rắn sau phản ứng bằng HNO3 loãng, cả Cu và CuO đều tạo muối Cu(NO3)2 nên Z là Cu(NO3)2
Lưu ý, với X = CuO thì khi cô cạn dung dịch Y, khối lượng muối thu được phải là
Xác định X, ZmZ = a/80 . 188 = 2,35a
nên số liệu 3,475a trong đề có khả năng bị nhầm, nhưng vẫn xác định được X và Z như trên
X = CuO
Z = Cu(NO3)2
Giải thích
Tính thể tích khí NO theo a, bVì chỉ có CuO mới cho phần trăm khối lượng kim loại là
64/80 = 80 phần trăm
Khi tác dụng với HNO3 loãng, Cu và CuO đều tạo cùng một muối là Cu(NO3)2
Phản ứng khử
CuO + H2 -> Cu + H2O
Khối lượng chất rắn giảm chính là khối lượng oxi bị tách ra
mO bị tách = a - b
Số mol Cu tạo thành
nCu = (a - b)/16
Phản ứng với HNO3 loãng
3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Theo phương trình
nNO = 2/3 nCu = 2/3 . (a - b)/16 = (a - b)/24
Thể tích khí NO ở đktc
VNO = (a - b)/24 . 22,4 = 14(a - b)/15 lít
Kết luận
X = CuO
Z = Cu(NO3)2
VNO = 14(a - b)/15 lít