Cho 18,5 gam hỗn hợp gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 loãng , đun nóng. Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch D và còn lại 1,46 gam kim loại. Nồng độ mol của dung dịch HNO3 là
A. 3,2M
B. 3,5M
C. 2,6M
D. 5,1M
Khối lượng Fe dư là 1,46g, do đó khối lượng Fe và Fe3O4 đã phản ứng là 17,04g. Vì sau phản ứng sắt còn dư nên trong dung dịch D chỉ chứa muối sắt (II).
Sơ đồ phản ứng:
Fe, Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)2 + NO + H2O
Mol: 2n+0,1 n 0,1 0,5( 2n+0,1)
Đặt số mol của Fe(NO3)2 là n, áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với nitơ ta có số mol của axit HNO3 là 2n+ 0,1. Số mol H2O bằng một nửa số mol của HNO3.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
17,04 + 63(2n + 0,1) = 242n + 0,1.30 + 18.0,5(2n + 0,1)
giải ra ta có n = 2,7, suy ra [ HNO3 ] = (2.2,7 + 0,1): 0,2 = 3,2M
Đáp án A