Hòa tan 9,2g hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào m gam dd H2SO4 đặc, nóng 85% vừa đủ thu dc dd Y và 6,72 lít khí SO2
a) Tính % theo khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu
b) Tính m và nồng độ % các chất trong dd Y
c) Nếu cho hoàn toàn lượng hỗn hợp trên vào dd H2SO4 đặc, nguội, dư thì thu dc bao nhiêu gam muối sunfat
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
Mg + 2{H_2}S{O_4} \to Mg{\rm{S}}{O_4} + 2{H_2}O + S{O_2}\\
2Fe + 6{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{{\rm{(S}}{O_4})_3} + 6{H_2}O + 3S{O_2}\\
{n_{S{O_2}}} = 0,3mol\\
a)
\end{array}\)
Gọi a và b lần lượt là số mol của Mg và Fe
\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
24a + 56b = 9,2\\
a + \dfrac{3}{2}b = 0,3
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,15\\
b = 0,1
\end{array} \right.\\
\to {n_{Mg}} = 0,15mol \to {m_{Mg}} = 0,15 \times 24 = 3,6g\\
\to {n_{Fe}} = 0,1mol \to {m_{Fe}} = 0,1 \times 56 = 5,6g\\
\to \% {m_{Mg}} = \dfrac{{3,6}}{{9,2}} \times 100\% = 39,13\% \\
\to \% {m_{Fe}} = \dfrac{{5,6}}{{9,2}} \times 100\% = 60,87\% \\
b)\\
{n_{{H_2}S{O_4}}} = 2{n_{Mg}} + 3{n_{Fe}} = 0,6mol\\
\to {m_{{H_2}S{O_4}}} = 0,6 \times 98 = 58,8g\\
\to {m_{{\rm{dd}}{H_2}S{O_4}}} = \dfrac{{58,8}}{{85\% }} \times 100\% = 69,18g\\
{n_{MgS{O_4}}} = {n_{Mg}} = 0,15mol\\
\to {m_{MgS{O_4}}} = 0,15 \times 120 = 18g\\
{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \dfrac{1}{2}{n_{Fe}} = 0,05mol\\
\to {m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 0,05 \times 400 = 20g\\
\to {m_{{\rm{dd}}Y}} = {m_X} + {m_{{\rm{dd}}{H_2}S{O_4}}} – {m_{S{O_2}}} = 9,2 + 69,18 – 0,2 \times 64\\
\to {m_{{\rm{dd}}Y}} = 65,58g\\
\to C{\% _{MgS{O_4}}} = \dfrac{{18}}{{65,58}} \times 100\% = 27,45\% \\
\to C{\% _{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \dfrac{{20}}{{65,58}} \times 100\% = 30,5\% \\
c)
\end{array}\)
Fe không tác dụng được với H2SO4 đặc nguội
\(\begin{array}{l}
Mg + 2{H_2}S{O_4} \to Mg{\rm{S}}{O_4} + 2{H_2}O + S{O_2}\\
{n_{MgS{O_4}}} = {n_{Mg}} = 0,15mol\\
\to {m_{MgS{O_4}}} = 0,15 \times 120 = 18g
\end{array}\)