Cho 8,4 gam Fe tan hết trong dd H2SO4 đặc, nóng thu được khí SO2 và ddX. Cô cạn dd X thu được
26,4 gam muối khan.
a) Tính khối lượng H2SO4 đã phản ứng
b) Cho toàn bộ lượng khí SO2 thu được ở trên cho tác dụng với 275 ml dd KOH 1M, sau khi phản ứng
xảy ra hoàn toàn thu được dd Y. Tính khối lượng chất tan có trong dd Y?
Gợi ý:
Câu a:
Fe + H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Đề cho thu được 26,4 gam muối khan nên sẽ có 2 trường hợp:
(1) Muối khan chỉ có 1 chất là Fe2(SO4)3
Đặt số mol sắt vào kiểm tra, nếu đúng bằng 26,4 gam muối thì đúng, không thì loại làm trường
hợp (2)
(2) Nếu Fe dư thì sẽ có thêm phương trình Fe + Fe2(SO4)3 -> FeSO4
Nên muối khan là 2 chất
Đặt ẩn, lập hệ PT rồi tính
Câu b: Lập tỉ lệ OH/SO2
Xác định phương trình rồi tín
`a,`
`n_{Fe}=\frac{8,4}{56}=0,15(mol)`
`TH1:` Muối là `Fe_2(SO_4)_3`
`->n_{Fe_2(SO_4)_3}=\frac{26,4}{400}=0,066(mol)`
`->n_{Fe(Fe_2(SO_4)_3}=0,066.2=0,132(mol)\ne 0,15`
`->` Loại
Vậy trong `X` có `FeSO_4`
`2Fe+6H_2SO_4->Fe_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O`
`Fe+Fe_2(SO_4)_3->3FeSO_4`
Bảo toàn `Fe`
`->n_{FeSO_4}+2n_{Fe_2(SO_4)_3}=0,15(1)`
Lại có
`m_{FeSO_4}+m_{Fe_2(SO_4)_3}=26,4(g)`
`->152n_{FeSO_4}+400n_{Fe_2(SO_4)_3}=26,4(2)`
Từ `(1)` và `(2)` giải hệ phương trình
$\to \begin{cases}n_{FeSO_4}=0,075(mol)\\n_{Fe_2(SO_4)_3}=0,0375(mol)\\\end{cases}$
Theo phương trình
`n_{Fe(dư)}=1/3 n_{FeSO_4}=0,025(mol)`
`->n_{Fe(pứ)}=0,125(mol)`
`->n_{H_2SO_4}=3.0,125=0,375(mol)`
`->m_{H_2SO_4}=0,375.98=36,75(g)`
`b,`
`n_{KOH}=0,275.1=0,275(mol)`
Theo phương trình
`n_{SO_2}=3/2 n_{Fe}=0,1875(mol)`
Đặt `T=\frac{n_{KOH}}{n_{SO_2}}=\frac{0,275}{0,1875}=1,46`
Ta có `1<T<2`
`->` Tạo 2 muối `SO_3^{2-}` và `HSO_3^{-}`
Bảo toàn `S` ta có
`n_{K_2SO_3}+n_{KHSO_3}=0,1875(3)`
Bảo toàn `K` ta có
`2n_{K_2SO_3}+n_{KHSO_3}=0,275(4)`
Từ `(3)` và `(4)` giải hệ phương trình
$\to \begin{cases}n_{K_2SO_3}=0,0875(mol)\\n_{KHSO_3}=0,1(mol)\\\end{cases}$
`->m_{ctan}=m_{K_2SO_3}+m_{KHSO_3}`
`->m_{ctan}=158.0,0875+0,1.120=25,825(g)`