Hỗn hợp bột X gồm Fe và Cu . Cho m gam X tác dụng với dung dịch CuSO4 dư. Kết thúc phản ứng, thu được (m+1,2) gam chất rắn khan. Cũng m gam X nói trên phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc , nóng thu được 94 gam dung dịch Y và 6,384 lít khí SO2( sản phẩm duy nhất , ở đktc) . Biết trong Y lượng axit dư có nồng độ 44,83% và giả sử nước không bay hơi trong quá trình phản ứng . Tính m và nồng độ phần trăm của H2SO4 ban đầu
Đáp án:
12,24g và 98%
Giải thích các bước giải:
Cho hỗn hợp tác dụng với $CuSO_4$, chỉ có Fe phản ứng
$Fe+CuSO_4\to FeSO_4+Cu$
Gọi $n_{Fe}=a\ mol$
Cứ 1 mol Fe phản ứng, thu được 1 mol Cu ⇒ khối lượng chất rắn tăng 8 gam
Theo đề bài, khối lượng chất rắn tăng 1,2 gam
Nên $a=1,2:8=0,15\ mol$
Gọi số mol Cu là b mol
Cho hh tác dụng với $H_2SO_4$ đặc:
$2Fe+6H_2SO_4\xrightarrow{t^o} Fe_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O$
$Cu+2H_2SO_4\xrightarrow{t^o} CuSO_4+SO_2+2H_2O$
Ta có
$n_{SO_2}=1,5.n_{Fe}+n_{Cu}\\⇒6,384:22,4=3.0,15+b⇒b=0,06\ mol$
Vậy: $m=0,15.56+0,06.64=12,24g$
$n_{H_2SO_4\ Pư}=3.n_{Fe}+2.n_{Cu}=0,57\ mol$
$n_{H_2SO_4\ dư}=\dfrac{94.44,83}{100.98}=0,43\ mol$
$⇒n_{H_2SO_4\ bđ}=0,57+0,43=1\ mol$
$m_{dd\ H_2SO_4}=m_Y+m_{SO_2}-m=100g$
$⇒C\%=1.98:100.100\%=98\%$