Nung 8,4 gam Fe trong không khí , sau phán ứng thu được m gam chất rắn gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4 và FeO. Hòa tan m gam hôn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư),98% thuu được 1,12 lít SO2 (đktc) . Tính m và khối lượng dung dịch H2SO4 tham gia phán ứng.
Đáp án:
\( m = 11,2{\text{ gam}}\)
\( {{\text{m}}_{dd\;{{\text{H}}_2}S{O_4}}} = 27,5{\text{ gam}}\)
Giải thích các bước giải:
Quy đổi hỗn hợp rắn về \(Fe\) và \(O\) \(x\) mol.
Ta có:
\({n_{Fe}} = \frac{{8,4}}{{56}} = 0,15{\text{ mol}}\)
Ta có:
\({n_{S{O_2}}} = \frac{{1,12}}{{22,4}} = 0,05{\text{ mol}}\)
Bảo toàn e:
\(3{n_{Fe}} = 2{n_O} + 2{n_{S{O_2}}} \to 0,15.3 = 0,05.2 + 2{n_O} \to {n_O} = 0,175{\text{ mol}}\)
\( \to m = {m_{Fe}} + {m_O} = 0,15.56 + 0,175.16 = 11,2{\text{ gam}}\)
Ta có:
\({n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = 0,075{\text{ mol}}\)
Bảo toàn \(S\)
\({n_{{H_2}S{O_4}}} = 3{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} + {n_{S{O_2}}} = 0,075.3 + 0,05 = 0,275{\text{ mol}}\)
\( \to {m_{{H_2}S{O_4}}} = 0,275.98 = 26,95{\text{ gam}} \to {{\text{m}}_{dd\;{{\text{H}}_2}S{O_4}}} = \frac{{26,95}}{{98\% }} = 27,5{\text{ gam}}\)