Cho hỗn hợp M gồm 23,2 gam Fe3O4 và 14gam Fe vào dd H2SO4 loãng dư thu được 88,4gam muối và khí H2. Thể tích khí H2 thoát ra là

Đáp án:

\({V_{{H_2}}} = 4,48l\)

Giải thích các bước giải:

\(\begin{array}{l}
F{e_3}{O_4} + 4{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + FeS{O_4} + 4{H_2}O(1)\\
{n_{F{e_3}{O_4}}} = \dfrac{{23,2}}{{232}} = 0,1\,mol\\
{n_{Fe}} = \dfrac{{14}}{{56}} = 0,25\,mol\\
{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}(1)}} = {n_{FeS{O_4}(1)}} = {n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,1\,mol\\
Fe + F{e_2}{(S{O_4})_3} \to 3FeS{O_4}(2)\\
Fe + {H_2}S{O_4} \to FeS{O_4} + {H_2}(3)\\
\text{ Gọi a là số mol Fe tham gia phản ứng 2 }\\
{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}(2)}} = {n_{Fe(2)}} = a\,mol\\
 \Rightarrow {n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} \text{ dư } = 0,1 – a\,mol\\
{n_{FeS{O_4}(2)}} = 3{n_{Fe(2)}} = 3a\,mol\\
{n_{FeS{O_4}(3)}} = {n_{Fe(3)}} = 0,25 – a\,mol\\
 \Rightarrow {n_{FeS{O_4}}} = 3a + 0,1 + 0,25 – a = 2a + 0,35\,mol\\
m = 88,4g \Rightarrow (2a + 0,35) \times 152 + (0,1 – a) \times 400 = 88,4\\
 \Rightarrow a = 0,05\,mol\\
{n_{{H_2}}} = {n_{Fe(3)}} = 0,25 – 0,05 = 0,2\,mol\\
{V_{{H_2}}} = 0,2 \times 22,4 = 4,48l
\end{array}\)