Cho m gam hỗn hợp X (Fe, Zn) tác dụng với dd HCl loãng, dư, thu được 15,68 lít khí (đktc).
Nếu cũng cho lượng m gam hỗn hợp X trên tác dụng với V ml dung dịch H2SO4 98%, nóng (d = 1,84 g/ml), thu được 20,16 lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dd Y.
a.Tính m và % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X.
b. Tính V và C% các chất trong ddY, biết axit H2SO4 đặc được dùng dư 10% so với lượng phàn ứng.
c. Cho từ từ dung dịch NaOH 2M vào dd Y. Tìm thể tích dd NaOH 2M cần dùng để tạo lượng kết tủa
lớn nhất.
Cho m gam hỗn hợp X (Fe, Zn) tác dụng với dd HCl loãng, dư, thu được 15,68 lít khí (đktc). Nếu cũng cho lượng m gam hỗn hợp X trên tác dụng với V ml d
By Mackenzie
Đáp án:
a. $m=41,9g\\\%m_{Fe}=53,46\%\\\%m_{Zn}=46,54\%$
b. $V=107,6ml$
$C\%_{H_2SO_4}=12,14\%\\C\%_{Fe_2(SO_4)_3}=55,06\%\\C\%_{ ZnSO_4}=33,24\%$
c. $V=1,08\ lít$
Giải thích các bước giải:
Gọi $n_{Fe}=a; n_{Zn}=b$
Cho X tác dụng với axit loãng:
$Fe+H_2SO_4\to FeSO_4+H_2\\Zn+H_2SO_4\to ZnSO_4+H_2$
$⇒a+b=n_{H_2}=\dfrac{15,68}{22,4}=0,7\ mol(1)$
Cho X tác dụng với axit đặc, nóng:
$2Fe+6H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+3SO_3+6H_2\\Zn+2H_2SO_4\to ZnSO_4+SO_2+2H_2O$
$⇒1,5a+b=n_{SO_2}=0,9(2)$
Từ (1) và (2) ⇒a = 0,4; b = 0,3
a. $m=m_{Fe}+m_{Zn}=0,4.56+0,4.65=41,9g\\\%m_{Fe}=\dfrac{0,4.56}{41,9}.100\%=53,46\%\\\%m_{Zn}=100-53,46=46,54\%$
b. Theo PTHH
$n_{H_2SO_4\ pư}=2.n_{SO_2}=1,8\ mol⇒n_{H_2SO_4\ dư}=1,8.10\%=0,18\ mol\\⇒n_{H_2SO_4}=1,8+0,18=1,98\ mol$
$m_{H_2SO_4}=1,98.98=194,04g⇒m_{dd\ H_2SO_4}=198g⇒V =\dfrac{m}{d}=107,6ml$
$m_{dd\ sau\ pư}=41,9+198-0,9.64=145,3g$
Dung dịch sau phản ứng chứa: $H_2SO_4\ dư; Fe_2(SO_4)_3:0,2\ mol; ZnSO_40,3\ mol$
$C\%_{H_2SO_4}=\dfrac{0,18.98.100\%}{145,3}=12,14\%\\C\%_{Fe_2(SO_4)_3}=\dfrac{0,2.400.100\%}{145,3}=55,06|5\\C\%_{ ZnSO_4}=33,24\%$
c. Kết tủa lớn nhất khi xảy ra các phản ứng sau:
$H_2SO_4+2NaOH\to Na_2SO_4+2H_2O\\Fe_2(SO_4)_3+6NaOH\to 2Fe(OH)_3+3Na_2SO_4\\ZnSO_4+2NaOH\to Zn(OH)_2+Na_2SO_4$
$⇒n_{NaOH}=2.0,18+6.0,2+2.0,3=2,16\ mol⇒V=2,16:2=1,08\ lít$