Hoà tan hoàn toàn 44,8g hh CaCo3 và Feco3 bằng 500ml dung dịch H2SO4 nồng độ 1M, sau phản ưnga thấy thoát ra 8.96 lít khí Co2 và dd X.
a)Tính khối lượng hh ban đầu.
b) cho 50ml dd HNO3 nồng độ 1M vào dd X sau phản ứng thấy thoát ra V lít khí không màu, khí này hoá nâu trong không khí và dung dịch Y.tính giá trị V và khối lượng muối tan trong dung dịch Y.
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
a)\\
{m_{CaC{O_3}}} = 10g\\
{m_{FeC{O_3}}} = 34,8g
\end{array}\)
b, V=1,12l và m=55,25g
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
CaC{O_3} + {H_2}S{O_4} \to CaS{O_4} + C{O_2} + {H_2}O\\
FeC{O_3} + {H_2}S{O_4} \to FeS{O_4} + C{O_2} + {H_2}O\\
{n_{C{O_2}}} = 0,4mol
\end{array}\)
Gọi a và b lần lượt là số mol của \(CaC{O_3}\) và \(FeC{O_3}\)
\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
100a + 116b = 44,8\\
a + b = 0,4
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,1\\
b = 0,3
\end{array} \right.\\
\to {n_{CaC{O_3}}} = 0,1mol\\
\to {n_{FeC{O_3}}} = 0,3mol
\end{array}\)
\(\begin{array}{l}
a)\\
{m_{CaC{O_3}}} = 10g\\
{m_{FeC{O_3}}} = 34,8g
\end{array}\)
b,
Dung dịch X gồm: \({H_2}S{O_4}dư,FeS{O_4}\)
\(\begin{array}{l}
{n_{{H_2}S{O_4}}}ban đầu= 0,5mol\\
{n_{{H_2}S{O_4}}}phản ứng= {n_{C{O_2}}} = 0,4mol\\
\to {n_{{H_2}S{O_4}}}dư= 0,5 – 0,4 = 0,1mol\\
{n_{HN{O_3}}} = 0,05mol\\
\to {n_{F{e^{2 + }}}} = {n_{FeS{O_4}}} = 0,3mol\\
{n_{{H^ + }}} = 2{n_{{H_2}S{O_4}}}dư+ {n_{HN{O_3}}} = 0,25mol\\
{n_{N{O_3}^ – }} = {n_{HN{O_3}}} = 0,05mol
\end{array}\)
Khí thu được là khí NO
Ta có phản ứng xảy ra:
\(\begin{array}{l}
3F{e^{2 + }} + 4{H^ + } + N{O_3}^ – \to 3F{e^{3 + }} + NO + 2{H_2}O\\
\dfrac{{{n_{F{e^{2 + }}}}}}{3} > \dfrac{{{n_{{H^ + }}}}}{4} > {n_{N{O_3}^ – }}
\end{array}\)
Suy ra \(N{O_3}^ – \) hết và \(F{e^{2 + }}\) dư, \({H^ + }\) dư
\(\begin{array}{l}
\to {n_{NO}} = {n_{N{O_3}^ – }} = 0,05mol\\
\to {V_{NO}} = 1,12l
\end{array}\)
Dung dịch Y gồm: \(F{e^{3 + }}\), \(F{e^{2 + }}\), \(S{O_4}^{2 – }\), \({H^ + }\) dư
\(\begin{array}{l}
{n_{F{e^{3 + }}}} = 3{n_{N{O_3}^ – }} = 0,15mol\\
{n_{F{e^{2 + }}}}dư= 0,3 – 3 \times 0,05 = 0,15mol\\
{n_{S{O_4}^{2 – }}} = {n_{{H_2}S{O_4}}}dư+ {n_{FeS{O_4}}} = 0,4mol\\
{n_{{H^ + }}}dư = 0,25 – 4 \times 0,05 = 0,05mol\\
\to m = {m_{F{e^{2 + }}}} + {m_{F{e^{3 + }}}} + {m_{{H^ + }}} + {m_{S{O_4}^{2 – }}}\\
\to m = 0,15 \times 56 \times 2 + 0,05 \times 1 + 0,4 \times 96 = 55,25g
\end{array}\)