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:

Phân tích: $Fe,F{e}_3{O}_4,Cu,CuO$ + HCl (1 mol), khối lượng hỗn hợp 33,2 gam

$$\to \{\begin{array}{l}1,6g\text{ chaˆˊt ra˘ˊn }(Cu)\\ H_{2}0,1mol\\ DungdịchY\stackrel{+AgN{O}_{3}d\tilde{o}}{\to }\{\begin{array}{l}mgam\downarrow \\ 0,025molNO\end{array}\end{array}$$

$n_{Cud\tilde{o}}=\frac{1,6}{64}=0,025$ mol; $n_{H_2}=n_{Fe}=0,1$ (mol)

Đặt số mol của $F{e}_3{O}_4$ là a (mol) và số mol CuO là b (mol)

Ta có: $F{e}_3{O}_4+8HCl\to FeC{l}_2+2FeC{l}_3$

a 8a a 2a

$Cu+2FeC{l}_3\to CuC{l}_2+2FeC{l}_3$

a ← 2a

Suy ra trong 33,2g hỗn hợp X có

$n_{Cu}=a+0,025$ (mol) → $33,2=0,1.56+232a+(a+0,025).64+80b\to 296a+80b=26$ (1)

Vì khi cho $AgN{O}_3$ dư vào dung dịch Y thấy thoát ra khí NO nên HCl chắc chắn còn dư

→ $n_{HCld\tilde{u}}=1-2n_{H_2}-8n_{F{e}_3{O}_4}-2n_{CuO}=1-0,2-8a-2b=0,8-8a-2b$

Ta có:

$3F{e}^{2+}+4H^{+}+N{O}_3^{-}\to 3F{e}^{3+}+NO+4H_{2}O$ (I)

0,075 ← 0,1 ← 0,025

→ $n_{HCld\tilde{u}}=0,1$ (mol) → $8a+2b=0,7$ (2)

(1) và (2) ta có $a=\frac{1}{12}$ (mol) và $b=\frac{1}{60}$ (mol)

Suy ra dung dịch Y gồm $\{\begin{array}{l}HCld\tilde{o}0,1mol\\ FeC{l}_{2}0,35mol\\ CuC{l}_{2}0,1mol\end{array}$

Từ phương trình (I), ta thấy $FeC{l}_2$ dư 0,275 mol nên ta có thêm phản ứng:

$A{g}^{+}+F{e}^{2+}\to F{e}^{3+}+Ag\downarrow$ → $n_{Ag}=0,275$ mol và $n_{AgCl}=n_{C{l}^{-}}=n_{HClban\breve{0}111\breve{1}ea7u}=1$ mol

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

Vậy m = 173,2 gam.

Chú ý: Ta thường quên phản ứng $A{g}^{+}+F{e}^{2+}\to F{e}^{3+}+Ag$ nên tính thiếu lượng kết tủa Ag.