Các bạn giúp mình làm bài này ạ, mình cảm ơn nhiều !
Đốt 0,504 gam Fe trong khí oxi sau một thời gian thu được 0,684 gam rắn A gồm Fe và các oxit sắt. Cho A vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch B và thấy có V (lít) SO2 bay ra (khí duy nhất, đo ở đktc). Tìm V và số mol H2SO4 cần dùng biết phải dùng dư 25% so với lượng phản ứng.
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Coi A là $Fe,O$
$m_O = m_A – m_{Fe} = 0,684 – 0,504 = 0,18(gam)$
$n_O = \dfrac{0,18}{16} = 0,01125(mol)$
$n_{Fe} = \dfrac{0,504}{56} = 0,009(mol)$
$Fe^0 \to Fe^{+3} + 3e$
$O^0 +2e\to O^{-2} $
$S^{+6} + 2e \to S^{+4}$
Bảo toàn electron :
$3n_{Fe} = 2n_O + 2n_{SO_2}$
$⇒ n_{SO_2} = \dfrac{0,009.3- 0,01125.2}{2} = 0,00225(mol)$
$⇒ V = 0,00225.22,4 = 0,0504(lít)$
Ta có :
$n_{Fe_2(SO_4)_3} = 0,5n_{Fe} = 0,0045(mol)$
Bảo toàn nguyên tố với S :
$n_{H_2SO_4(pư)} = 3n_{Fe_2(SO_4)_3} + n_{SO_2} = 0,01575(mol)$
$⇒ n_{H_2SO_4(dư)} = 0,01575.25\% = 0,0039375(mol)$
$⇒ n_{H_2SO_4(cần\ dùng)} = 0,01575 + 0,0039375 = 0,0196875(mol)$
Bảo toàn electron
$m_O=0,684-0,504=0,18g$
$\Rightarrow n_O=\dfrac{0,18}{16}=0,01125 mol$
$n_{Fe}=\dfrac{0,504}{56}=0,009 mol$
Coi A gồm 0,009 mol Fe và 0,01125 mol O.
Bảo toàn e: $2n_{SO_2}=3n_{Fe}-2n_O$
$\Rightarrow n_{SO_2}=0,00225 mol$
$V=0,00225.22,4=0,0504l$
$n_{Fe_2(SO_4)_3}=0,5n_{Fe}=0,0045 mol$
Bảo toàn S: $n_{H_2SO_4}=3n_{Fe_2(SO_4)_3}+n_{SO_2}=0,01575mol$
$\Rightarrow n_{H_2SO_4\text{bđ}}=0,01575.125\%=0,0196875mol$