Chia 80 gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3 thành hai phần bằng nhau. Cho phần thứ nhất tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thu được 78,5 gam muối khan. Phần thứ hai tác dụng vừa hết với 500 ml dung dịch Y gồm hỗn hợp HCl, H2SO4 loãng, thu được 84,75 gam muối khan.
a. Xác định % về khối lượng của mỗi chất trong X.
b. Tính nồng độ mol/lit của các axit trong dung dịch Y.
a,
Mỗi phần có 40g X, gồm a mol $CuO$, b mol $Fe_2O_3$.
$\Rightarrow 80a+160b=40$ (1)
$CuO+2HCl\to CuCl_2+H_2O$
$Fe_2O_3+6HCl\to 2FeCl_3+3H_2O$
$\Rightarrow 135a+2.162,5b=78,5$ (2)
(1)(2)$\Rightarrow a=0,1; b=0,2$
$\%m_{CuO}=\dfrac{0,1.80.100}{40}=20\%$
$\%m_{Fe_2O_3}=80\%$
b,
Gọi x, y là mol $HCl$, $H_2SO_4$
$\Rightarrow n_H= x+2y$
$2H+O\to H_2O$
$\Rightarrow n_O=0,5n_H=0,5x+y$
$n_O=n_{CuO}+ 3n_{Fe_2O_3}=0,1+0,2.3=0,7 mol$
$\Rightarrow 0,5x+y=0,7$ (3)
$n_{H_2O}= n_O=0,5x+y$
Bảo toàn khối lượng:
$40+36,5x+98y=84,75+18(0,5x+y)$
$\Leftrightarrow 27,5x+80y=44,75$ (4)
(3)(4)$\Rightarrow x=0,9; y=0,25$
$C_{M_{HCl}}=\dfrac{0,9}{0,5}=1,8M$
$C_{M_{H_2SO_4}}=\dfrac{0,25}{0,5}=0,5M$
Đáp án:
\(a,\ \%m_{CuO}=20\%.\\ \%m_{Fe_2O_3}=80\%\\ b,\ C_{M_{HCl}}=1,8M.\\ C_{M_{H_2SO_4}}=0,5M.\)
Giải thích các bước giải:
\(a,\ m_{\text{phần 1}}=m_{\text{phần 2}}=\dfrac{80}{2}=40\ g.\\ \text{Gọi $n_{CuO}$ là a (mol), $n_{Fe_2O_3}$ là b (mol).}\\ ⇒80a+160b=40\ (I)\\ PTHH:\\ CuO+2HCl\to CuCl_2+H_2O\ (1)\\ Fe_2O_3+6HCl\to 2FeCl_3+3H_2O\ (2)\\ CuO+H_2SO_4\to CuSO_4+H_2O\ (3)\\ Fe_2O_3+3H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+3H_2O\ (4)\\ Theo\ pt\ (1):\ n_{CuCl_2}=n_{CuO}=a\ (mol).\\ Theo\ pt\ (2):\ n_{FeCl_2}=2n_{Fe_2O_3}=2b\ (mol).\\ ⇒m_{\text{muối}}=135a+162,5\times 2b=78,5\ (II)\\ \text{Từ (I) và (II) ⇒ a = 0,1; b = 0,2}\\ \text{Gọi $n_{HCl}$ là x (mol), $n_{H_2SO_4}$ là y (mol).}\\ ⇒n_{Cl^{-}}=n_{HCl}=x\ (mol).\\ n_{SO_4^{2-}}=n_{H_2SO_4}=y\ (mol).\\ ⇒35,5x+96y+0,1\times 64+0,2\times 56\times 2=84,75\\ ⇒35,5x+96y=55,95\ (*)\\ Theo\ pt\ (1),(2):\ n_{H_2O}=0,5n_{HCl}=0,5x\ (mol).\\ Theo\ pt\ (3),(4):\ n_{H_2O}=n_{H_2SO_4}=y\ (mol).\\ Theo\ pt\ (1),(3):\ n_{H_2O}=n_{CuO}=a\ (mol).\\ Theo\ pt\ (2),(4):\ n_{H_2O}=3n_{Fe_2O_3}=3b\ (mol).\\ ⇒0,5x+y=a+3b\\ ⇒0,5x+y=0,1+3\times 0,2\\ ⇒0,5x+y=0,7\ (**)\\ \text{Từ (*) và (**) ⇒ x = 0,9; y = 0,25}\\ ⇒\%m_{CuO}=\dfrac{0,1\times 80}{40}\times 100\%=20\%.\\ ⇒\%m_{Fe_2O_3}=\dfrac{0,2\times 160}{40}\times 100\%=80\%\\ b,\ \text{Đổi 500 ml = 0,5 lít.}\\ ⇒C_{M_{HCl}}=\dfrac{0,9}{0,5}=1,8M.\\ ⇒C_{M_{H_2SO_4}}=\dfrac{0,25}{0,5}=0,5M.\)
chúc bạn học tốt!