Cho m gam hỗn hợp A gồm Fe2O3,Fe và Cu tách dụng với dung dịch HCl dư.Kết thúc phản ứng thu 2,24 lít khí ở đktc;3,2 gam chất rắn không tan và dung dịch B.Lọc bỏ chất rắn,cô cạn dung dịch B thu 90,5 gam muối.Tìm khối lượng từng chất trong A
Cho m gam hỗn hợp A gồm Fe2O3,Fe và Cu tách dụng với dung dịch HCl dư.Kết thúc phản ứng thu 2,24 lít khí ở đktc;3,2 gam chất rắn không tan và dung dịch B.Lọc bỏ chất rắn,cô cạn dung dịch B thu 90,5 gam muối.Tìm khối lượng từng chất trong A
Gọi x, y, z là số mol $Cu$, $Fe, $Fe_2O_3$
$n_{H_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1(mol)$
$Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2$
$\Rightarrow y=0,1$ (1)
Dư $\dfrac{3,2}{64}=0,05$ mol $Cu\Rightarrow$ tạo $FeCl_2$, $CuCl_2$
$n_{Cu\text{pứ}}=x-0,1(mol)$
$Fe_2O_3+6HCl\to 2FeCl_3+3H_2O$
$Cu+2FeCl_3\to CuCl_2+FeCl_2$
$\Rightarrow x-0,1=z\Leftrightarrow x-z=0,1$ (2)
$n_{CuCl_2}=x-0,1(mol)$
$n_{FeCl_2}=y+2z (mol)$
$\Rightarrow 135(x-0,1)+127(y+2z)=90,5$ (3)
(1)(2)(3)$\Rightarrow x=0,3; y=0,1; z=0,2$
$m_{Cu}=0,3.64=19,2g$
$m_{Fe}=0,1.56=5,6g$
$m_{Fe_2O_3}=160.0,2=32g$
Đáp án:
\( {m_{Fe}} = 5,6{\text{ gam}}\)
\({m_{F{e_2}{O_3}}} = 32{\text{ gam}}\)
\({m_{Cu}} = 16{\text{ gam}}\)
Giải thích các bước giải:
Dung dịch sau phản ứng có rắn không tan là \(Cu\) dư; do vậy các phản ứng xảy ra như sau:
\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)
\(F{e_2}{O_3} + 6HCl\xrightarrow{{}}2FeC{l_3} + 3{H_2}O\)
\(2FeC{l_3} + Cu\xrightarrow{{}}2FeC{l_2} + CuC{l_2}\)
Ta có:
\({n_{{H_2}}} = \frac{{2,24}}{{22,4}} = 0,1{\text{ mol = }}{{\text{n}}_{Fe}}\)
Gọi số mol \(Fe_2O_3\) là \(x\)
\( \to {n_{FeC{l_3}}} = 2{n_{F{e_2}{O_3}}} = 2x\)
\( \to {n_{Cu{\text{ phản ứng}}}} = \frac{1}{2}{n_{FeC{l_3}}} = x\)
\( \to {n_{FeC{l_2}}} = {n_{Fe}} + 2{n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,1 + 2x\)
\( \to {n_{CuC{l_2}}} = {n_{Cu}} = x\)
\( \to {m_{muối}} = {m_{FeC{l_2}}} + {m_{CuC{l_2}}}\)
\( = (0,1 + 2x).(56 + 35,5.2) + x(64 + 35,5.2) = 90,5\)
Giải được:
\(x=0,2\)
\( \to {m_{Fe}} = 0,1.56 = 5,6{\text{ gam}}\)
\({m_{F{e_2}{O_3}}} = 0,2.(56.2 + 16.3) = 32{\text{ gam}}\)
\({m_{Cu}} = {m_{Cu{\text{ phản ứng}}}} + {m_{Cu{\text{ dư}}}} = 0,2.64 + 3,2 = 16{\text{ gam}}\)