hỗn hợp A gồm Cu và Fe. Cho m gam A vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 4,48 lít khí. Cũng m gam A cho vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng lấy dư 10% so l

Đáp án:

 a) $\% {m_{Fe}} = 53,85\% ;\% {m_{Cu}} = 46,15\% $

b) ${m_{Fe{S_2}(tt)}} = 74,25g$

Giải thích các bước giải:

 a) ${n_{{H_2}}} = \dfrac{{4,48}}{{22,4}} = 0,2mol$; ${n_{S{O_2}}} = \dfrac{{10,08}}{{22,4}} = 0,45mol$

+ $Fe$, $Cu$ tác dụng với  ${H_2}S{O_4}$ loãng, dư 

$ \Rightarrow {n_{Fe}} = {n_{{H_2}}} = 0,2mol$ $ \Rightarrow {m_{Fe}} = 0,2.56 = 11,2g$

+ $Fe$, $Cu$ tác dụng với  ${H_2}S{O_4}$ đặc, nóng

Bảo toàn electron: $3{n_{Fe}} + 2{n_{Cu}} = 2{n_{S{O_2}}}$

$ \Rightarrow {n_{Cu}} = \dfrac{{2.0,45 – 3.0,2}}{2} = 0,15mol$

$ \Rightarrow {m_{Cu}} = 0.15.64 = 9,6g$

$ \Rightarrow {m_A} = {m_{Cu}} + {m_{Fe}} = 9,6 + 11,2 = 20,8g$

$\begin{gathered}
   \Rightarrow \% {m_{Fe}} = \dfrac{{11,2}}{{20,8}}.100\%  = 53,85\%  \hfill \\
   \Rightarrow \% {m_{Cu}} = 100 – 53,85 = 46,15\%  \hfill \\ 
\end{gathered} $

b) ${n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \dfrac{1}{2}{n_{Fe}} = 0,1mol;{n_{CuS{O_4}}} = {n_{Cu}} = 0,15mol$

Bảo toàn nguyên tố $S$: ${n_{{H_2}S{O_4}}} = 3{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} + {n_{CuS{O_4}}} + {n_{S{O_2}}} = 3.0,1 + 0,15 + 0,45 = 0,9mol$

${H_2}S{O_4}$ đặc, nóng được lấy dư 10% so với lượng cần thiết 

$ \Rightarrow {n_{{H_2}S{O_4}(tt)}} = \dfrac{{0,9.110}}{{100}} = 0,99mol$

Bảo toàn nguyên tố $S$: ${n_{Fe{S_2}}} = \dfrac{1}{2}{n_{{H_2}S{O_4}(tt)}} = \dfrac{1}{2}.0,99 = 0,495mol$

Do quá trình sản xuất hao hụt 20% ⇒ lượng $Fe{S_2}$ thực tế cần là:

$\begin{gathered}
  {n_{Fe{S_2}(tt)}} = \dfrac{{0,495.100}}{{80}} = 0,61875mol \hfill \\
   \Rightarrow {m_{Fe{S_2}(tt)}} = 0,61875.120 = 74,25g \hfill \\ 
\end{gathered} $