Đem 11,2 gam Fe để ngoài không khí, sau một thời gian thu được một hỗn hợp X gồm Fe và các oxit. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp đó trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư, thu được dung dịch Y và 3,36 lít khí SO2 (đktc).
a. Tính m hỗn hợp X
b. Số mol H2SO4 đã tham gia phản ứng là bao nhiêu?
Chúc bạn học tốt!!!
Đáp án:
`m_X=13,6g`
`n_{H_2SO_4}=0,45 mol`
Giải thích các bước giải:
Vì để sắt ngoài không khí ta thu được hh sắt và các oxit nên quy đổi hỗn hợp `X` về `Fe_xO_y`
`2Fe_xO_y +(6x-2y) H_2SO_4 → xFe_2(SO_4)_3 + (3x-2y) SO_2 +(6x-2y) H_2O`
`n_{Fe}=11,2÷56=0,2 mol`
`n_{Fe_2(SO_4)_3}=0,1 mol`
`=> n_S=0,1×3=0,3 mol`
`n_{SO_2}=3,36÷22,4=0,15 mol`
`=> n_{S(SO_2)}=0,15 mol`
Bảo toàn nguyên tố $S$:
`n_{S(H_2SO_4)}=n_{S(Muối)}+n_{S(SO2)}`
`=0,3+0,15=0,45 mol`
`=> n_{H_2SO_4}=n_S=0,45 mol`
`=> n_{H_2O}=n_{H_2SO_4}=0,45 mol`
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
`m_X=m_{Muối}+m_{SO_2}+m_{H_2O}-m_{H_2SO_4}`
`=0,1×400+0,15×64+0,45×18-0,45×98`
`=13,6g`
Đáp án:
a. $m=11,2+0,15.16=13,6g$
b. $ n_{H_2SO_4}=0,45(mol)$
Giải thích các bước giải:
a,
$n_{Fe}=\dfrac{11,2}{56}=0,2(mol)$
Quy đổi hỗn hợp X gồm $Fe$ (0,2 mol), $O$ (x mol)
$n_{SO_2}=\dfrac{3,36}{22,4}=0,15(mol)$
Bảo toàn e: $3n_{Fe}=2n_O+2n_{SO_2}$
$\Rightarrow 3.0,2=2x+0,15.2$
$\Leftrightarrow x=0,15$
$\to m=11,2+0,15.16=13,6g$
b,
Bảo toàn Fe: $n_{Fe_2(SO_4)_3}=0,5n_{Fe}=0,1(mol)$
$\to n_{H_2SO_4}=3n_{Fe_2(SO_4)_3}+n_{SO_2}=0,45(mol)$