Hoà tan 15,2g hỗn hợp X gồm Fe và Cu trong 100g dung dịch H2SO4 x% thu được dung dịch Y khối lượng giảm 4g và L khí so2. Dung dịch Y tác dụng vừa đủ 150ml dung dịch NaOH aM thu được m gam kết tủa
a. Tính giá trị V và x biết lượng axit đã dùng dư so với ban đầu
b. Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch Y
Đáp án:
a) V=6,72 lít
b) \(C{\% _{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 20,833\% ;\;{\text{C}}{{\text{\% }}_{CuS{O_4}}} = 25\% \)
Giải thích các bước giải:
Câu này thiếu dữ kiện nên chỉ tính được V và % của 2 muối. Để giải đủ bạn xem lại phần nồng độ của NaOH. (phải có NaOH mới tính được axit dư)
Vì axit dư nên các chất bị oxi hóa lên tối đa.
Phản ứng xảy ra:
\(2Fe + 6{H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3S{O_2} + 6{H_2}O\)
\(Cu + 2{H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}CuS{O_4} + S{O_2} + 2{H_2}O\)
Ta có:
\({m_{dd{\text{ giảm}}}} = {m_{S{O_2}}} – {m_X} = 4 \to {m_{S{O_2}}} = 15,2 + 4 = 19,2{\text{ gam}} \to {n_{S{O_2}}} = \frac{{19,2}}{{32 + 16.2}} = 0,3{\text{ mol}} \to {\text{V = 0}}{\text{,3}}{\text{.22}}{\text{,4 = 6}}{\text{,72 lít}}\)
Gọi số mol Fe là x; Cu là y
\(\to 56x + 64y = 15,2\)
\({n_{S{O_2}}} = \frac{3}{2}{n_{Fe}} + {n_{Cu}} = 1,5x + y = 0,3\)
Giải được: x=0,1; y=0,15.
\({m_{dd\;{\text{Y}}}} = 100 – 4 = 96{\text{ gam}}\)
\({n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = 0,05{\text{ mol}} \to {{\text{m}}_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 0,05.(56.2 + 96.3) = 20{\text{ gam}} \to {\text{C% }}{{\text{}}_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{{20}}{{96}} = 20,833\% \)
\({n_{CuS{O_4}}} = {n_{Cu}} = 0,15{\text{ mol}} \to {{\text{m}}_{CuS{O_4}}} = 0,15.(64 + 96) = 24{\text{ gam}} \to C{\% _{CuS{O_4}}} = \frac{{24}}{{96}} = 25\% \)