Cho 6,94 gam hỗn hợp gồm 1 oxit sắt và nhôm hoà tan hoàn toàn trong 100 ml dung dịch $ {{H}_{2}}S{{O}_{4}} $ 1,8M tạo thành 0,03 mol $ {{H}_{2}} $ và dung dịch A. Biết lượng $ {{H}_{2}}S{{O}_{4}} $ đã lấy dư 20% so với lượng phản ứng. Công thức của oxit sắt là
$Al^{0} \to Al^{3+} +3e$
$H_{2}^{+1}+2e \to H_{2}^{0}$
$⇒BTe:3nAl=2nH_{2}⇒nAl=0,02$
⇒$mFe_{x}O_{y}=6,94-0,02.27=6,4g$
⇒$56x+16y=6,4(1)$
100ml=0,1lit
$nH_{2}SO_{4} =0,1.1,8=0,18$
$nH_{2}SO_{4}\text{phản ứng}=0,18 .\frac{100}{120}=0,15$
$nH_{2}SO_{4}\text{phản ứng với oxit sắt}=0,15-0,03=0,12$
$H_{2}^{+}+O^{2-} \to H_{2}O$
0,12 0,12
$⇒nO=0,12$
Thay vào (1) ta được $x=0,08$
⇒$\frac{x}{y}=\frac{0,08}{0,12}=\frac{2}{3}$
⇒$Fe_{2}O_{3}$
Đáp án:
`Fe_2O_3`
Giải thích các bước giải:
$ {{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\,ban\,dau}}=0,1.1,8=0,18\,(mol) $
$ \to {{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\,(phan\,ung)}}=\dfrac{0,18}{120}.100=0,15\,(mol) $
Gọi công thức của oxi sắt là $ F{{\text{e}}_{x}}{{O}_{y}} $
$ 6,94\left\{ \begin{array}{l} F{{\text{e}}_{x}}{{O}_{y}} \\ Al \end{array} \right.+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\to Muoi+{{H}_{2}}\,(0,03)+{{H}_{2}}O $
Bảo toàn nguyên tố H:
$ {{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,15-0,03=0,12\,(mol) $
Bảo toàn electron
$ {{n}_{Al}}.3={{n}_{{{H}_{2}}}}.2\to {{n}_{Al}}=0,02(mol) $
Bảo toàn O: $ {{n}_{O\,(trong\,{{H}_{2}}O)}}={{n}_{O\,(trong\,F{{\text{e}}_{x}}{{O}_{y}})}}=0,12\,(mol) $
$ \begin{array}{l} \to {{m}_{F\text{e}\,\text{(trong F}{{\text{e}}_{x}}{{O}_{y}})}}=6,94-0,02.27-0,12.16=4,48\,(gam) \\ \to {{n}_{F\text{e}}}=0,08\,(mol) \\ \to \dfrac{x}{y}=\dfrac{{{n}_{F\text{e}}}}{{{n}_{O}}}=\dfrac{0,08}{0,12}=\dfrac{2}{3}\to F{{\text{e}}_{2}}{{O}_{3}} \end{array} $