Hoà tan hoàn toàn 4,8 g Mg vào 49 g dung dịch H 2 S O 4 80% thu được dung dịch X và khí. Cho X tác dụng hoàn toàn với 700 ml dung dịch K O H 1M, sau đó lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được chất rắn Z nặng 58,575 g. Tính C% của M g S O 4 trong X.
Đáp án:
48,66%
Giải thích các bước giải:
$n_{Mg}=0,2\ mol$
$m_{H_2SO_4}=49×\dfrac{80}{100}=39,2⇒ n_{H_2SO_4}=0,4\ mol$
Dung dịch X chứa $MgSO_4: 0,2\ mol (Bảo\ toàn\ nguyên\ tố\ Mg)$, có thể có $H_2SO_4\ dư$ ⇔ dung dịch Y chứa $K_2SO_4; KOH\ dư$
Gọi $n_{K_2SO_4}=a; n_{KOH\ dư}=b$
ta có: $2a + b=n_{KOH\ ban\ đầu}=0,7$;
và 174a+56b=58,575
⇒a=0,3125; b=0,075
Bảo toàn nguyên tố S
⇒ $n_{H_2SO_4}=n_{K_2SO_4}+n_{S\ trong\ khí}\\⇒_{S\ trong\ khí} = 0,4-0,3125=0,0875\ mol$
⇒ Khí sinh ra gồm $SO_2;H_2S$
Gọi số mol của $SO_2;H_2S$ lần lượt là x, y ⇒ x + y = 0,0875
$Mg\to Mg^{+2}+2e\\0,2\hspace{2,5cm}0,4\\S^{+6}+8e\to S^{-2}\\\hspace{1cm}8b\hspace{1,cm}b\\S^{+6}+2e\to S^{+4}\\\hspace{1cm}2a\hspace{1,cm}a$
Bảo toàn e ⇒ 2a+8b = 0,4
⇒ x = 0,05; y = 0,0375
Bảo toàn khối lượng, $m_X = 4,8+49 – 0,05.64 -0,0375.34=49,325g$
⇒$C\%=\dfrac{0,2.120}{49,325}×100\%=48,66\%$