Cho a gam hỗn hợp gồm Fe và FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Mặc khác, nếu cho cùng lượng hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được 5,6 lít khí SO2 (đktc). Giá trị của a là?
Cho a gam hỗn hợp gồm Fe và FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Mặc khác, nếu cho cùng lượng hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được 5,6 lít khí SO2 (đktc). Giá trị của a là?
Fe+H2SO4(l)⇒FeSO4+H2↑
FeO+H2SO4(l)⇒FeSO4+H2O
nH2=2.24÷22.4=0.1(mol)
nFe=nH2=0.1(mol)
2Fe+6H2SO4(đ,n)⇒Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑ (1)
2FeO+4H2SO4(đ,n)⇒Fe2(SO4)3+4H2O+SO2↑ (2)
nSO2=5.6÷22.4=0.25(mol)
nSO2(1)=3/2nFe(1)=0.15(mol)
⇒nSO2(2)=nSO2-nSO2(1)=0.25-0.15=0.1(mol)
nFeO(2)=2nSO2=0.1×2=0.2(mol)
⇒mFeO=0.2×(56+16)=14.4(g)
mFe=0.1×56=5.6(g)
⇒a=mFeO+mFe=14.4+5.6=20(g)
Đáp án:
20g
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
Fe + {H_2}S{O_4} \to FeS{O_4} + {H_2}\\
n{H_2} = \dfrac{{2,24}}{{22,4}} = 0,1\,mol\\
nFe = n{H_2} = 0,1\,mol\\
2Fe + 6{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3S{O_2} + 6{H_2}O\\
2FeO + 4{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + S{O_2} + 4{H_2}O\\
nS{O_2} = \dfrac{{5,6}}{{22,4}} = 0,25\,mol\\
nFeO = (0,25 – 0,15) \times 2 = 0,2\,mol\\
a = mFe + mFeO = 0,1 \times 56 + 0,2 \times 72 = 20g
\end{array}\)