lấy 22,4 gam hỗn hợp Fe, Feo, Fe2O3 tác dụng vừa đủ vói dd chứa 0,55 mol H2SO4 đặc nóng thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) và dd X . Cô cạn X, khối lượng muối thu được là bao nhiêu
lấy 22,4 gam hỗn hợp Fe, Feo, Fe2O3 tác dụng vừa đủ vói dd chứa 0,55 mol H2SO4 đặc nóng thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) và dd X . Cô cạn X, k
By Emery
Đáp án
$m = 60(g)$
Giải thích các bước giải:
Quy đổi hỗn hợp : `Fe;FeO;Fe_2O_3` thành : `Fe;O`
Gọi `n_{Fe}=x(mol)`
`n_O=y(mol)`
`⇒56x+16y=22,4(g)(1)`
`Fe^0→Fe^{+3}+3e`
`x` `→` `3x` `(mol)`
$O^0+2e→O^{-2}$
`y` `→` `2y` `(mol)`
$S^{+6}+2e→S^{+4}$
$3x-2y$ `(mol)`
${n_{S{O_2}}} = \dfrac{{3x – 2y}}{2}\,\,mol$
Muối thu được sau phản ứng: $F{e_2}{(S{O_4})_3}:\frac{x}{2}\,\,mol$
Bảo toàn nguyên tố S:
${n_{{H_2}S{O_4}}} = 3{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} + {n_{S{O_2}}} \to \dfrac{{3x}}{2} + \dfrac{{3x – 2y}}{2} = 0,55\,\,(2)$
Từ (1) và (2) suy ra: $x = 0,3;\,\,y = 0,35$
Bảo toàn nguyên tố `Fe`
$⇒n_{Fe_2(SO_4)_3}=0,15 mol$
`⇒m_{Fe_2(SO_4)_3}=0,15.400=60(g)`
Đáp án: 78 g
Giải thích các bước giải:
Ta quy đổi hỗn hợp trên về Fe và O
Có phương trình như sau:
\(\begin{array}{l}
2Fe + 6{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3S{O_2} + 6{H_2}O\\
2FeO + 4{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + S{O_2} + 4{H_2}O\\
F{e_2}{O_3} + 3{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3{H_2}O
\end{array}\)
Đặt số mol của Fe và O lần lượt là a và b
ta có phương trình 56a + 16b = 22,4 (1)
ta có phương trình bảo toàn electron sau
\(\begin{array}{l}
F{e^0} \to F{e^{3 + }} + 3e\\
{O^0} + 2e \to {O^{ – 2}}\\
{S^{6 + }} + 2e \to {S^{4 + }}
\end{array}\)
ta có 3a=2b+1,1 hay 3a-2b=1,1 (2)
Ta có hệ phương trình (1) và (2), giải hệ phương trình ta có a=0,39 b=0,035
Muối là
\(F{e_2}{(S{O_4})_3}\) nên
\({n_{muối}} = \dfrac{1}{2}{n_{Fe}} = \dfrac{1}{2} \times 0,39 = 0,195\)
\({m_{muối}} = 0,195 \times 400 = 78g\)