Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Zn. Chia hỗn hợp X làm 2 phần bằng nhau:
Phần 1: Tác dụng hết với V (ml) dung dịch H2SO4 loãng 0,5M thu được 8,96 lít khí H2.
Phần 2: Tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nguội thu được 6,72 lít SO2 (sản phẩm khử duy nhất).
Biết các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn và các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b) Tính m và V biết H2SO4 đã lấy dư 15% so với lượng phản ứng ở phần 1.
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
m = 50,2\\
V = 920
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
a)
\(\begin{array}{l}
{P_1}:\\
Fe + {H_2}S{O_4} \to FeS{O_4} + {H_2}\\
Zn + {H_2}S{O_4} \to ZnS{O_4} + {H_2}\\
{P_2}:\\
Zn + 2{H_2}S{O_4} \to ZnS{O_4} + S{O_2} + 2{H_2}O\\
b)\\
{n_{S{O_2}}} = \dfrac{{6,72}}{{22,4}} = 0,3\,mol\\
{n_{{H_2}}} = \dfrac{{8,96}}{{22,4}} = 0,4\,mol\\
{n_{Zn}} = {n_{S{O_2}}} = 0,3\,mol\\
{n_{Fe}} = 0,4 – 0,3 = 0,1\,mol\\
m = 0,1 \times 2 \times 56 + 0,3 \times 2 \times 65 = 50,2g\\
{n_{{H_2}S{O_4}}} = (0,3 + 0,1) \times 115\% = 0,46\,mol\\
{V_{{\rm{dd}}{H_2}S{O_4}}} = \dfrac{{0,46}}{{0,5}} = 0,92l = 920ml
\end{array}\)