Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Zn vào dung dịch HCl loãng dư thu được 4,48 lít khí H2 Mặt khác Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp 2 kim loại trên vào m gam dung dịch H2 SO4 98% vừa đủ đun nóng thu được 5,6 l khí SO2 duy nhất các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn
a. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu
b. Tính m gam dung dịch H2 SO4 98% đã dùng
C. có một quặng pirit chứa 80% FeS2 để điều chế H2 SO4 đủ để tác dụng với hỗn hợp a ở trên thì khối lượng quặng pirit trên cần dùng là bao nhiêu biết hiệu suất của quá trình điều chế H2 SO4 là 85%
Đáp án:
a) $\% {m_{Fe}} = 46,28\% ;\% {m_{Cu}} = 53,72\% $
b) 50 g
c) 46,875 g
Giải thích các bước giải:
a) ${n_{{H_2}}} = 0,2mol;{n_{S{O_2}}} = 0,25mol$
Gọi x, y lần lượt là số mol của $Fe$ và $Zn$
Ta có hpt $\left\{ \begin{gathered}
2x + 2y = 2.0,2 \hfill \\
3x + 2y = 0,25.2 \hfill \\
\end{gathered} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{gathered}
x = 0,1 \hfill \\
y = 0,1 \hfill \\
\end{gathered} \right.$
$\begin{gathered}
\Rightarrow {m_{Fe}} = 0,1.56 = 5,6g;{m_{Zn}} = 0,1.65 = 6,5g \hfill \\
\Rightarrow \% {m_{Fe}} = \dfrac{{5,6}}{{12,1}}.100\% = 46,28\% \hfill \\
\Rightarrow \% {m_{Cu}} = 100 – 46,28 = 53,72\% \hfill \\
\end{gathered} $
b) Bảo toàn nguyên tố $S$:
$\begin{gathered}
{n_{{H_2}S{O_4}}} = 3{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} + {n_{ZnS{O_4}}} + {n_{S{O_2}}} \hfill \\
= 3.\dfrac{{0,1}}{2} + 0,1 + 0,25 = 0,5mol \hfill \\
\end{gathered} $
$ \Rightarrow {m_{dd{H_2}S{O_4}}} = \dfrac{{0,5.98}}{{98\% }} = 50g$
c)
$\begin{gathered}
{n_{Fe{S_2}(pu)}} = \dfrac{1}{2}{n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,25mol \hfill \\
H = 85\% \Rightarrow {n_{Fe{S_2}(tt)}} = \dfrac{{0,25}}{H} = 0,3125mol \hfill \\
\Rightarrow {m_{Fe{S_2}(tt)}} = 0,3125.120 = 37,5g \hfill \\
\Rightarrow {m_{pirit}} = \dfrac{{37,5}}{{80\% }} = 46,875g \hfill \\
\end{gathered} $