Bài 1. Cho 9,28 gam FexOy tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư thấy có 0,2 mol
H2SO, tham ra phản ứng và có khí SO2 thoát ra. Xác định oxit trên.
Bài 2 . Cho 10,42 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeS, Cu2S, MgS và ZnS tác dụng hết với
dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu được dung dịch Y chỉ chứa m gam muối sunfat và 11,2 lít khí SO2 (ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất). Thêm từ từ Ba(OH)2 vào dd Y (trong điều kiện
không có oxi) thì lượng kết tủa lớn nhất tạo ra là 43,96 gam. Tính m.
1)
Phản ứng xảy ra:
\(2F{e_x}{O_y} + (6x – 2y){H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}xF{e_2}{(S{O_4})_3} + (3x – 2y)S{O_2} + (6x – 2y){H_2}O\)
Ta có:
\({n_{F{e_x}{O_y}}} = \frac{{{n_{{H_2}S{O_4}}}}}{{3x – y}} = \frac{{0,2}}{{3x – yy}} \to {M_{F{e_x}{O_y}}} = \frac{{9,28}}{{\frac{{0,2}}{{3x – y}}}} = 46,4.(3x – y) = 56x + 16y \to 83,2x = 62,4y \to \frac{x}{y} = \frac{{62,4}}{{83,2}} = \frac{3}{4}\)
Vậy oxit là \(F{e_3}{O_4}\)
2)
Quy đổi hỗn hợp về hỗn hợp kim loại R (hóa trị n) a gam và S x mol.
\( \to a + 32x = 10,42{\text{ gam}}\)
Bảo toàn e:
\({n_R}.n + 6{n_S} = 2{n_{S{O_2}}} = \frac{{11,2}}{{22,4}}.2 = 1{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_R}.n = 1 – 6x\)
Dung dịch Y chứa \({R^{n + }};S{O_4}^{2 – }\)
\( \to {n_{S{O_4}^{2 – }}} = \frac{{{n_R}.n}}{2} = \frac{{1 – 6x}}{2} = 0,5 – 3x\)
Thêm từ từ \(Ba{(OH)_2}\) vào Y thu được kết tủa gồm \(R{(OH)_n};BaS{O_4}\)
\({n_{BaS{O_4}}} = 0,5 – 3x;{n_{O{H^ – }{\text{ kt}}}} = n{._R}.n = 1 – 6x\)
\( \to 233.(0,5 – 3x) + a + 17.(1 – 6x) = 43,96{\text{ gam}}\)
Giải được: a=6,58; x=0,12
\( \to m = a + 96.(0,5 – 3x) = 20,02{\text{ gam}}\)
Giải thích các bước giải:
Câu 1:
$2Fe_xO_y+(6x-2y)H_2SO_4\to xFe_2(SO_4)_3+(3x-2y)SO_2+(6x-2y)H_2O$
Ta có:
$n_{H_2SO_4}=0,2\ mol$
$⇒n_{Fe_xO_y}=\dfrac{0,4}{6x-2y}\ mol$
$⇒m_{Fe_xO_y}= \dfrac{0,4}{6x-2y}\left(56x+16y\right)=9,28\ \text{gam}$
$⇒\dfrac xy=\dfrac 34$
$⇒$ CTHH của oxit sắt là $Fe_3O_4$
Câu 2:
$n_{SO_2}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\ \text{mol}$
Gọi số mol $SO_4$ trong muối là x
$⇒n_{Ba(OH)_2}=n_{SO_4}=x\ mol$
$⇒m_{↓}=m_{KL}+17.2x + 233x⇒m_{KL}=43,96 -267x\ gam$
Gọi $n_{S\ (X)}=t\ mol$
$⇒ m_X= 43,96 – 267x + 32t= 10,42 \ gam(1)$
Bảo toàn S: $n_{H_2SO_4}+t=x+0,5$
$⇒n_{H_2SO_4}=x+0,5-t\ mol$
Bảo toàn H $⇒n_{H_2O}=n_{H_2SO_4}⇒n_{H_2SO_4}=x+0,5-t\ mol$
Bảo toàn khối lượng: $m_X+m_{H_2SO_4}= m_{SO_4}+m_{SO_2}+m_{H_2O}+m_{\text{kết tủa}}$
10,42 + 98(x – t + 0,5) = 43,96 – 267x + 96x + 0,5.64 + 18(43,96 – 267x) (2)
Từ (1) và (2) suy ra x = 0,14; t = 0,12
$⇒m_{\text{muối}}=43,96-267x+96x=21,98-11,97=20,02\ \text{gam}$