Đáp án và giải thích các bước giải:

Sơ đồ phản ứng:

$\underbrace{\begin{cases} \rm Fe:a=0,15\ (mol)\\ \rm Cu:b= 0,05\ (mol)\\ \end{cases}}_{\rm 11,6(g)}\xrightarrow[\rm 0,7(mol)]{\rm +HNO_3}\begin{cases} \text{dd X}\begin{cases} \begin{cases} \rm Fe^{3+}:e=0,05\ (mol)\\ \rm Fe^{2+}:f=0,1\ (mol)\\ \rm Cu^{2+}:0,05\ (mol)\\ \rm NO_3^-: 0,45\ (mol) \end{cases}\xrightarrow[\rm 0,3(mol)]{\rm +KOH}\begin{cases} \text{tủa Y}\begin{cases} \rm Fe(OH)_3:e=0,05\ (mol)\\ \rm Fe(OH)_2:f=0,1\ (mol)\\ \rm Cu(OH)_2:0,05\ (mol) \end{cases}\xrightarrow{\rm t^o}\text{rắn T}\underbrace{\begin{cases} \rm Fe_2O_3\\ \rm CuO\\ \end{cases}}_{\rm 16(g)}\\\text{dd Z}\begin{cases} \rm K^+:0,5\ (mol)\\ \rm NO_3^-:0,45\ (mol)\\ \rm OH^-:0,05\ (mol) \end{cases}\xrightarrow{\rm t^o}\underbrace{\begin{cases} \rm KNO_2:c=0,45\ (mol)\\ \rm KOH:d=0,05\ (mol)\\ \end{cases}}_{\rm 41,05(g)}\\\\ \end{cases}\\\\\rm H_2O \end{cases}\\\text{khí B}\begin{cases} \rm N:0,25(mol)\\ \rm O:g=0,4\ (mol)\\ \end{cases}\\ \end{cases}$

$\rm a)$

Bảo toàn nguyên tố $\rm Fe:$

$\rm n_{Fe_2O_3}=\dfrac{1}{2}n_{Fe}=\dfrac{a}{2}(mol)$

Bảo toàn nguyên tố $\rm Cu:$

$\rm n_{CuO}=n_{Cu}=b(mol)$

Ta có hệ phương trình:

$\begin{cases} \rm 56a+64b=11,6(g)\\ \rm \dfrac{160a}{2}+80b=16(g)\\ \end{cases}$

Giải được:

$\begin{cases} \rm a=0,15(mol)\\ \rm b=0,05(mol) \end{cases}$

$\rm → \%m_{Fe}=\dfrac{0,15.56}{11,6}\approx 72,4\%$

$\rm → \%m_{Cu}=\dfrac{0,05.64}{11,6}\approx 27,6\%$

$\rm b)$

$\rm n_{KOH}=0,5(mol)$

Giả sử rắn T chỉ gồm $\rm KNO_3$

Bảo toàn nguyên tố $\rm K:$

$\rm n_{KNO_3}=n_{KOH}=0,5(mol)$

$\rm →m_{KNO_3}=85.0,5=42,5(g)>41,05(g)$ Không thỏa mãn.

Vậy rắn gồm $\rm KNO_3$ và $\rm KOH$ dư.

Ta có hệ phương trình:

$\begin{cases} \rm c+d=0,5(mol)\\\rm 85c+56d=41,05(g)\\ \end{cases}$

Giải được:

$\begin{cases} \rm c=0,45(mol)\\ \rm d=0,05(mol)\\ \end{cases}$

Ta có:

$\rm n_{KNO_2}=n_{NO_3^-}=0,45(mol)$

Nhận thấy: $\rm n_{NO_3^-}=0,45(mol)<3n_{Fe}+2n_{Cu}=0,55(mol)$

$\rm →$ Có tạo muối $\rm Fe^{3+}, Fe^{2+}, HNO_3$ hết.

Bảo toàn điện tích:

$\rm n_{NO_{3\ (X)}^-}=3e+2f+2.0,05=0,45(mol)$ $(1)$

$\rm n_{Fe}=e+f=0,15(mol)$ $(2)$

Từ $\rm (1)(2)$ ta giải được:

$\begin{cases} \rm e=0,05(mol)\\ \rm f=0,1(mol)\\ \end{cases}$

Quy đổi hỗn hợp khí $\rm B$ thành $\rm N, O$

Bảo toàn nguyên tố $\rm N:$

$\rm n_{N\text{ (B)}}=n_{HNO_3}-n_{NO_{3\ (X)}^-}=0,25(mol)$

Bảo toàn electron:

$\rm 3e+2f+2n_{Cu}+2g=5n_{N\text{ (B)}}$

$\rm →g=0,4(mol)$

Bảo toàn khối lượng:

$\rm m_\text{dd X}=m_{kl}+m_{\text{dd } HNO_3}-m_{N}-m_{O}=89,2(g)$

$\rm X$ chứa muối: $\rm Fe(NO_3)_3, Fe(NO_3)_2, Cu(NO_3)_2$

$→\begin{cases} \rm C\%_{Fe(NO_3)_3}= \dfrac{0,05.242}{89,2}\approx 13,6\% \\ \rm C\%_{Fe(NO_3)_2}=\dfrac{0,1.180}{89,2}\approx 20,2\%\\ \rm C \%_{Cu(NO_3)_2}=\dfrac{0,05.188}{89,2}\approx 10,5\% \end{cases}$

$\rm c)$ Các sản phẩm khử của $\rm HNO_3$ gồm: $\rm NO, NO_2, N_2, N_2O,...$

Xét các trường hợp của sản phẩm khử, trường hợp hỗn hợp khí $\rm B$ gồm $\rm NO, NO_2$ là phù hợp nhất.

$\rm m_{B}=m_{N}+m_{O}=0,25.14+0,4.16=9,9(g)$

Ta có hệ phương trình:

$\begin{cases} \rm n_{NO}+n_{NO_2}=0,25(mol)\\ \rm 30n_{NO}+46n_{NO_2}=9,9(g)\\ \end{cases}$

Giải được:

$\begin{cases} \rm n_{NO}=0,1(mol)\\ \rm n_{NO_2}=0,15(mol)\\ \end{cases}$

$\to \begin{cases} \rm \rm m_{NO}=0,1.30=3(g)\\ \rm \rm m_{NO_2}=9,9-3=6,9(g)\\ \end{cases}$

Đáp án + giải thích các bước giải:

Em xem hình