Hòa tan m gam bột fe vào 300ml dung dịch h2so4 0.5M, thu được dung dịch X và V1 lít H2(dktc). Dung dịch X tác dụng vừa đủ với V2 ml dung dịch Ba(oh)2 1M, thu được 41,7g kết tủa. Viết các phương trình hóa học xảy ra và tính giá trị của m, V1 và V2
Hòa tan m gam bột fe vào 300ml dung dịch h2so4 0.5M, thu được dung dịch X và V1 lít H2(dktc). Dung dịch X tác dụng vừa đủ với V2 ml dung dịch Ba(oh)2 1M, thu được 41,7g kết tủa. Viết các phương trình hóa học xảy ra và tính giá trị của m, V1 và V2
Đáp án:
$m = 4,2(gam) ; V_1 = 1,68(lít) ; V_2 = 0,15(lít)$
Giải thích các bước giải:
Giả sư sau phản ứng , $H_2SO_4(dư)$
Gọi $n_{Fe} = a(mol)$
$Fe + H_2SO_4 → FeSO_4 + H_2$
Ta có :
$n_{H_2SO_4(pư)} = n_{FeSO_4} = n_{Fe} = a(mol)$
$⇒ n_{H_2SO_4(dư)} = 0,3.0,5 – a = 0,15 – a(mol)$
$H_2SO_4 + Ba(OH)_2 → BaSO_4 + 2H_2O$
$FeSO_4 + Ba(OH)_2 → BaSO_4 + Fe(OH)_2$
Ta có : $n_{Fe(OH)_2} = n_{FeSO_4} = a(mol)$
$n_{BaSO_4} = n_{H_2SO_4(dư)} + n_{FeSO_4} = 0,15 – a + a = 0,15(mol)$
$⇒ m_{\text{kết tủa}} = m_{BaSO_4} + m_{Fe(OH)_2}$
$⇒ 0,15.233 + 90a = 41,7$
$⇒ a = 0,075(mol)$
$⇒ m = 0,075.56 = 4,2(gam)$
Ta có :
$n_{H_2} = n_{Fe} =0,075(mol)$
$⇒V_1 = V_{H_2} = 0,075.22,4 = 1,68(lít)$
có : $n_{Ba(OH)_2} = n_{BaSO_4} = 0,15(mol)$
$⇒ V_2 = V_{Ba(OH)_2} = \dfrac{0,15}{1} = 0,15(lít)$
2Na + H2SO4 => Na2SO4 + H2(1)
2Na + 2H2O => 2NaOH + H2(2)
2NaOH + 2Al + H2O => 2NaAlO2 + H2(3)
Đổi 500ml = 0,5 l
n H2SO4 = 0,5.0,8 = 0.4(mol)
n Al = 5,4/27 = 0.2(mol)
_Theo Pt(3), nH2= 1/2nAl = 1/2.0,2 = 0.1(mol)
=> V H2= 0,1.22,4 =2,24(l) => V1 = 2,24
Theo Pt(3), nNaOH(3) = nAl =0,2(mol)
Có nNaOH(2) = nNaOH(3) = 0,2 (mol)
Theo Pt(2), nH2(2) = 1/2nNaOH(2) = 1/2.0,2 = 0,1(mol)
=> VH2(2) = 0,1.22,4 = 2,24(l)
Theo Pt(2), nNa(2) = nNaOH(2) = 0,2(mol)
=>mNa(2) = 23.0,2 = 4.6(g)
Theo Pt(1), nH2(1) = nH2SO4 =0,4(mol)
=> VH2(1) = 0,4.22,4 = 8,96(l)
Theo Pt(1), nNa(1) = 2.nH2SO4 = 2.0,4 = 0,8(mol)
=> mNa(1) = 23.0,8 = 18,4(g)
Có m = mNa(1) + mNa(2) = 4.6 + 18.4 = 23
V = VH2(1) + VH2(2) = 2,24 + 8,96 = 11,2