Hòa tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam dung dịch HNO₃ 50,4%, sau khi kim loại tan hết thu được dung dịch X và hỗn hợp khí B. Cho 500ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc lấy Y rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 16,0 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch Z được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được 41,05 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ phần trăm của Cu(NO₃)₂ trong dung dịch X gần nhất với giá trị nào sau đây?

Câu 78. C
Giả sử KOH tác dụng với X thì KOH hết → n_KNO₃ = n_KOH = 0,5 mol.
→ m_KNO₃ = 0,5 × 101 = 50,5 gam > 41,05 gam ⟹ vô lí ⟹ KOH dư.
Đặt n_KOH dư = x mol; n_KNO₃ = y mol → ∑n_KOH định = 0,5 = x + y.
Phản ứng: $KN{O}_3\to KN{O}_2+\frac{1}{2}{O}_2\uparrow \Rightarrow \sum m_{r\text{a˘ˊn}}=41,05=56x+85y$
Giải hệ có: $x=0,05$ mol; $y=0,45$ mol $\Rightarrow \sum n_{N{O}_3^{-}\text{ trong X}}=0,45$ mol.
Đặt $n_{Fe}=a$ mol; $n_{Cu}=b$ mol $\Rightarrow m_A=56a+64b=11,6$ gam.
Do KOH dư $\Rightarrow$ kết tủa hết ion kim loại $\Rightarrow$ nung T thì rắn gồm $F{e}_2{O}_3$ và CuO.
$\Rightarrow m_{r\text{a˘ˊn}}=41,05=0,5a\times 160+80b$. Giải hệ có: a = 0,15 mol; b = 0,05 mol.
Quy hỗn hợp B về N và O. Bảo toàn nguyên tố nitơ có $n_{N\text{ spk}}=0,7-0,45=0,25$ mol.
➢ $\sum n_{N{O}_3^{-}}<3n_{Fe}+2n_{Cu}\Rightarrow$ dung dịch chứa ion $F{e}^{2+}$, $F{e}^{3+}$ và $H^{+}$ hết.!
Bảo toàn nguyên tố hidro có $n_{H_{2}O}=0,7÷2=0,35$ mol.
$\Rightarrow$ bảo toàn nguyên tố oxi có $n_{O\text{ sk}}=0,7\times 3-0,45\times 3-0,35=0,4$ mol.
$\Rightarrow$ BTKL $m_{\text{dung dịch sau phản ứng}}=11,6+87,5-0,25\times 14-0,4\times 16=89,2$ gam.
$\Rightarrow C{\%}_{Cu(N{O}_3{)}_2}=0,05\times 188÷89,2\times 100\%=10,54\%$.