Cho 30,8 gam Fe tác dụng với H2SO4 đặc, nóng sau khi các phản ứng xẩy ra hoàn, thu được 13,44 lít khí SO2 đktc duy nhất và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Tính m
Cho 30,8 gam Fe tác dụng với H2SO4 đặc, nóng sau khi các phản ứng xẩy ra hoàn, thu được 13,44 lít khí SO2 đktc duy nhất và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Tính m
Đáp án:
\({m_m} = 88,4g\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
2Fe + 6{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3S{O_2} + 6{H_2}O\\
{n_{Fe}} = \dfrac{{30,8}}{{56}} = 0,55mol\\
{n_{S{O_2}}} = \dfrac{{13,44}}{{22,4}} = 0,6mol\\
\dfrac{{0,55}}{2} > \dfrac{{0,6}}{3} \Rightarrow Fe\text{ dư}\\
{n_{F{e_2}{{(SO)}_4}}} = \dfrac{{{n_{S{O_2}}}}}{3} = 0,2mol\\
{m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 0,2 \times 400 = 80g
\end{array}\)
\(\begin{array}{l}
Fe + F{e_2}{(S{O_4})_3} \to 3FeS{O_4}(1)\\
{n_{F{e_d}}} = 0,55 – 0,4 = 0,15mol\\
{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}(1)}} = {n_{F{e_d}}} = 0,15mol\\
{m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 0,15 \times 400 = 60g\\
{n_{FeS{O_4}}} = 3{n_{Fe}} = 0,45mol\\
{m_{FeS{O_4}}} = 0,45 \times 152 = 68,4g\\
{m_m} = 80 + 68,4 – 60 = 88,4g
\end{array}\)
Đáp án:
Số mol của Fe:nFe=m/M=30,8/56=0,55(mol)
Số mol của SO2:nSO2=V/22,4=13,44/22,4=0,6(mol)
Phương trình:
2Fe+6H2SO4→Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
0,4mol 1,2mol 0,2mol 0,6mol 1,2mol
Lập tỉ lệ:nFe/2=0,55/2>nSO2/3=0,6/3⇒SO2 hết,Fe dư
nFe dư=0,55-0,4=0,15(mol)
⇒mFe dư=n×m=0,15×56=8,4(g)
Khối lượng của Fe2(SO4)3:
⇒mFe2(SO4)3=n×m=0,2×400=80(g)
Phương trình:
Fe+Fe2(SO4)3→3FeSO4
0,15mol 0,15mol 0,45mol
Khối lượng của Fe2(SO4)3:
⇒mFe2(SO4)3=n×M=0,15×400=60(g)
Khối lượng của FeSO4:
⇒mFeSO4=n×M=0,45×152=68,4(g)
m(m)=80+68,4-60=88,4(g)