Câu 6: Cho m gam hỗn hợp Al và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nguội dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 5,6 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Mặt khác cho m gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 6,72 lít khí (đktc).
a. Tính giá trị m.
b. Hấp thụ toàn bộ lượng SO2 nói trên qua 200 ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch X. Tính khối lượng mỗi muối tạo thành trong dung dịch X.
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
a.\\
m = 21,4g\\
b.\\
{m_{NaHS{O_3}}} = 10,4g\\
{m_{N{a_2}S{O_3}}} = 18,9g
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
Cu + 2{H_2}S{O_4} \to C{\rm{uS}}{O_4} + S{O_2} + 2{H_2}O\\
2Al + 6HCl \to 2AlC{l_3} + 3{H_2}\\
{n_{S{O_2}}} = 0,25mol\\
{n_{{H_2}}} = 0,3mol
\end{array}\)
\(\begin{array}{l}
a.\\
{n_{Cu}} = {n_{S{O_2}}} = 0,25mol \to {m_{Cu}} = 16g\\
{n_{Al}} = \dfrac{2}{3}{n_{{H_2}}} = 0,2mol \to {m_{Al}} = 5,4g\\
\to m = 16 + 5,4 = 21,4g
\end{array}\)
\(\begin{array}{l}
b.\\
{n_{NaOH}} = 0,4mol\\
\to \dfrac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{S{O_2}}}}} = \dfrac{{0,4}}{{0,25}} = 1,6
\end{array}\)
=> Tạo 2 muối: \(NaHS{O_3}\) và \(N{a_2}S{O_3}\)
Gọi a và b lần lượt là số mol của \(S{O_2}\) (1) và \(S{O_2}\) (2)
\(\begin{array}{l}
S{O_2} + NaOH \to NaHS{O_3}(1)\\
S{O_2} + 2NaOH \to N{a_2}S{O_3} + {H_2}O(2)\\
\left\{ \begin{array}{l}
a + b = 0,25\\
a + 2b = 0,4
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,1\\
b = 0,15
\end{array} \right.\\
\to {n_{NaHS{O_3}}} = {n_{S{O_2}(1)}} = 0,1mol\\
\to {n_{N{a_2}S{O_3}}} = {n_{S{O_2}(2)}} = 0,15mol\\
\to {m_{NaHS{O_3}}} = 10,4g\\
\to {m_{N{a_2}S{O_3}}} = 18,9g
\end{array}\)