Hòa tan hoàn toàn m gam Fe bằng dung dịch HNO₃ thu được dung dịch X và 1,12 lít NO (đktc). Thêm dung dịch chứa 0,1 mol HCl vào dung dịch X thì thấy khí NO tiếp tục thoát ra và thu được dung dịch Y. Để phản ứng hết với các chất trong dung dịch Y cần 115 ml dung dịch NaOH 2M. Giá trị của m là

Đáp án : C

Fe được hòa tan hoàn toàn bởi dd HNO₃ thu được dd X, khi thêm HCl vào X có khí NO thoát ra → trong X có ion Fe²⁺ → HNO₃ đã phản ứng hết 

n_(NO) = 1,12/22,4 = 0,05 mol 

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 4H₂O 

0,05    -> 0,2              ->       0,05 

Fe + 2Fe(NO₃)₃ → 3Fe(NO₃)₂ 

x       ->                      3x 

Theo ĐL bảo toàn nguyên tố, số mol NO₃^- có trong muối: 

n_{(NO3- trong muối)} = n_(HNO3) - n_(NO) = 0,15 mol 

n_(NaOH) = 0,115.2 = 0,23 mol 

Sau khi NaOH pư hoàn toàn với các chất trong dd Y, dung dịch thu được có: 

n_(Na+) = n_(NaOH) = 0,23 mol; n_(Cl-) = n_(HCl) = 0,1 mol  → n_(NO3-) = n_(Na+) - n_(Cl-) = 0,23 - 0,1 = 0,13 mol  → Số mol NO₃- bị Fe²⁺ khử: 0,15 - 0,13 = 0,02 mol 

NO₃^- + 3Fe²⁺ + 4H⁺ → 3Fe³⁺ + NO + 2H₂O 

0,02   -> 0,06  -> 0,08 

NO₃^- và H⁺ đều dư (H⁺ dư 0,02mol) → Fe²⁺ đã phản ứng hết

→ 3x = 0,06 → x = 0,02 mol 

Tổng số mol Fe: n_(Fe) = 0,05 + x = 0,07 mol 

Khối lượng Fe đã sử dụng: m_(Fe) = 0,07.56 = 3,92g