Cho 4,8 gam hỗn hợp Mg và Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 98% đặc nóng (dùng dư 25%). Sau phản ứng thu được 3,36 lít SO2 (đktc – sản phẩm khử duy nhất).
a. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
b. Tính khối lượng muối có trong dung dịch sau phản ứng.
c. Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng
Đáp án:
\({\text{\% }}{{\text{m}}_{Mg}} = 30\% ;\% {m_{Fe}} = 70\% \)
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol Mg và Fe lần lượt là x, y.
\( \to 24x + 56y = 4,8{\text{ gam}}\)
Phản ứng xảy ra:
\(Mg + 2{H_2}S{O_4}\xrightarrow{{{t^o}}}MgS{O_4} + S{O_2} + 2{H_2}O\)
\(2Fe + 6{H_2}S{O_4}\xrightarrow{{{t^o}}}F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3S{O_2} + 6{H_2}O\)
Ta có:
\({n_{S{O_2}}} = {n_{Mg}} + \frac{3}{2}{n_{Fe}} = x + 1,5y = \frac{{3,36}}{{22,4}} = 0,15{\text{ mol}}\)
Giải được: x=y=0,06.
\( \to {m_{Mg}} = 0,06.24 = 1,44{\text{ gam}} \to {\text{\% }}{{\text{m}}_{Mg}} = \frac{{1,44}}{{4,8}} = 30\% \to \% {m_{Fe}} = 70\% \)
\({n_{MgS{O_4}}} = {n_{Mg}} = 0,06{\text{ mol;}}{{\text{n}}_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = 0,03{\text{ mol}} \to {{\text{m}}_{muối}} = 0,06.120 + 0,03.400 = 19,2{\text{ gam}}\)
\({n_{{H_2}S{O_4}}} = 2{n_{S{O_2}}} = 0,15.2 = 0,3{\text{ mol}} \to {{\text{m}}_{{H_2}S{O_4}}} = 0,3.98 = 29,4{\text{ gam}} \to {{\text{m}}_{{H_2}S{O_4}{\text{ tham gia}}}} = \frac{{29,4}}{{75\% }} = 39,2{\text{ gam}} \to {{\text{m}}_{dd{\text{ }}{{\text{H}}_2}S{O_4}}} = \frac{{39,2}}{{98\% }} = 40{\text{ gam}}\)
n SO2=$\frac{3,36}{22,4}$ =0,15 mol
gọi n Mg=x mol
n Fe=y mol
Mg+2H2SO4→MgSO4+SO2↑+2H2O
x→ x mol
2Fe+6H2SO4→Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
y→ 1,5y mol
-ta có hệ pt:24x+56y=4,8 x=0,06
x+1,5y=0,15 y=0,06
a.
% Mg=$\frac{0,06.24.100}{4,8}$ =30 %
%m Fe=100%-30%=70%
b.
Mg+ 2H2SO4→MgSO4+SO2↑+2H2O
0,06→0,12 0,06 mol
2Fe+ 6H2SO4→Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
0,06→0,18 0,03 mol
m muối=m MgSO4+mFe2(SO4)3
=0,06.120+0,03.400 =19,2 g
c.m ct H2SO4=(0,12+0,18).98=29,4 g
m phản ứng=$\frac{29,4.100}{100-25}$ =39,2 g
mdd H2SO4 đã dùng=$\frac{39,2.100}{98}$ =40 g
………………………….chúc bạn học tốt………………………….