một thoi bào sắt có khối lượng mg dể lâu ngoài không khí hoá thành hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng 18g . cho A tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc, nóng sinh ra 3,36l khí SO2 duy nhất(ĐKTC). tìm giá trị của m
một thoi bào sắt có khối lượng mg dể lâu ngoài không khí hoá thành hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng 18g . cho A tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc, nóng sinh ra 3,36l khí SO2 duy nhất(ĐKTC). tìm giá trị của m
Quy đổi hỗn hợp A: $Fe$ (x mol), $O$ (y mol)
$\Rightarrow 56x+16y=18$ $(1)$
$n_{SO_2}=\dfrac{3,36}{22,4}=0,15(mol)$
Bảo toàn e: $3n_{Fe}=2n_O+2n_{SO_2}$
$\Rightarrow 3x-2y=0,15.2=0,3$ $(2)$
$(1)(2)\Rightarrow x=0,255; y=0,2325$
$\to m=m_{Fe}=0,255.56=14,28g$
Đáp án:
\(\ m=14,28(g)\)
Giải thích các bước giải:
\(\ \text{Quy đổi hỗn hợp gồm $Fe_2O_3$ và Fe} \\\text{Do chỉ có Fe phản ứng với $H_2SO_4$ tạo ra $SO_2$} \\2Fe+6H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O \\Fe_2O_3+3H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+3H_2O \\\text{Theo phương trình} \\n_{Fe}=\dfrac{2}{3}n_{SO_2}=\dfrac{2.0,15}{3}=0,1(mol) \\\Rightarrow m_{Fe_2O_3}=18-0,1.56=12,4(g) \\\Rightarrow n_{Fe_2O_3}=\dfrac{12,4}{160}=0,0775(mol) \\\text{Bảo toàn Fe} \\ ∑n_{Fe}=n_{Fe}+2n_{Fe_2O_3}=0,1+2.0,0775=0,255(mol) \\\Rightarrow m=m_{Fe}=0,255.56=14,28(g)\)