Cho 12g hỗn hợp X gồm Fe và FeO tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl .sau phản ứng thu được 3,36lít khí H2 (đktc)
a) viết phương trình hóa học
b) tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X và thể tích dùng dung dịch HCl 2M đã dùng
c) cho lượng hỗn hợp X nói trên vào dung dịch CuSO4dư thì sau phản ứng thu được bao nhiêu gam chất rắn
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
b)\\
{m_{Fe}} = 8,4g\\
{m_{FeO}} = 3,6g\\
{V_{HCl}} = 200ml\\
c)\\
m = 12,8g
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
a)\\
Fe + 2HCl \to FeC{l_2} + {H_2}\\
FeO + 2HCl \to FeC{l_2} + {H_2}O\\
b)\\
{n_{{H_2}}} = \dfrac{V}{{22,4}} = \dfrac{{3,36}}{{22,4}} = 0,15mol\\
{n_{Fe}} = {n_{{H_2}}} = 0,15mol\\
{m_{Fe}} = n \times M = 0,15 \times 56 = 8,4g\\
{m_{FeO}} = 12 – 8,4 = 3,6g\\
{n_{FeO}} = \dfrac{m}{M} = \dfrac{{3,6}}{{72}} = 0,05mol\\
{n_{HCl}} = 2{n_{Fe}} + 2{n_{FeO}} = 0,4mol\\
{V_{HCl}} = \dfrac{n}{{{C_M}}} = \dfrac{{0,4}}{2} = 0,2l = 200ml\\
c)\\
Fe + CuS{O_4} \to FeS{O_4} + Cu\\
{n_{Cu}} = {n_{Fe}} = 0,15mol\\
{m_{Cu}} = n \times m = 0,15 \times 64 = 9,6g
\end{array}\)
\(m = {m_{Cu}} + {m_{FeO}} = 9,6 + 3,2 = 12,8g\)
a) Phương trình hoá học:
$Fe + 2HCl \longrightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$
$FeO + 2HCl \longrightarrow FeCl_2 + H_2O$
b) Số mol $H_2$ sinh ra:
$n_{H_2}=\dfrac{V}{22,4}=\dfrac{3,36}{22,4}=0,15\,mol$
Theo phương trình hoá học ta được:
$n_{Fe} = n_{H_2}=0,15\,mol$
Khối lượng $Fe$ trong hỗn hợp:
$m_{Fe}=n_{Fe}.M_{Fe}= 0,15.56 =8,4\,g$
Khối lượng $FeO$ trong hỗn hợp:
$m_{FeO}= m_{hh} – m_{Fe}= 12 – 8,4 = 3,6\,g$
Số mol $FeO$ phản ứng:
$n_{FeO}=\dfrac{m_{FeO}}{M_{FeO}}=\dfrac{3,6}{72}=0,05\,mol$
Dựa vào phương trình hoá học ta được:
$n_{HCl}=2n_{Fe} + 2n_{FeO}= 2.0,15 + 2.0,05 = 0,4\,mol$
Thể tích $HCl$ đã dùng:
$V_{HCl}=\dfrac{n_{HCl}}{C_M}=\dfrac{0,4}{2}= 0,2\,l$
c) Phương trình hoá học:
$Fe + CuSO_4\longrightarrow Cu\downarrow + FeSO_4$
Theo phương trình hoá học ta được:
$n_{Cu} = n_{Fe}= 0,15\,mol$
Khối lượng $Cu$ tạo thành:
$m_{Cu}=n_{Cu}.M_{Cu}=0,15.64 =9,6\,g$
Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng:
$m_{\text{rắn}}=m_{Cu} + m_{FeO}= 9,6 + 3,6 = 13,2\,g$