Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch H2SO4 98% (đặc, nóng, dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy thoát ra 10,08 lít khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất (ở đktc) và thu được dung dịch Y. a. Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong X. b. Để trung hòa hết lượng axit dư trong dung dịch Y cần dùng 500 ml dung dịch NaOH 3M. Tính khối lượng dung dịch H2SO4 98% ban đầu.c. Lượng axit trên hòa tan vừa hết m gam hỗn hợp FeS2, Cu2S (tỉ lệ mol tương ứng 1:3) thu được sản phẩm khử duy nhất là SO2. Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng
Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch H2SO4 98% (đặc, nóng, dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy thoát ra 10,08 lít khí SO2 là s
By Autumn
Đáp án:
a) \(\% {m_{Mg}} = 21,6\% ;\% {m_{Fe}} = 78,4\% \)
b) \({{\text{m}}_{dd{\text{ }}{{\text{H}}_2}S{O_4}}} = 165{\text{ gam}}\)
c) \({m_{muối}} = 76,56{\text{ gam}}\)
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol Mg; Fe trong hỗn hợp X lần lượt là x, y.
\( \to 24x + 56y = 15{\text{ gam}}\)
Cho hỗn hợp tác dụng với axit sunfuric đặc nóng dư thu được 0,45 mol khí \(S{O_2}\)
Bảo toàn e:
\(2{n_{Mg}} + 3{n_{Fe}} = 2{n_{S{O_2}}} \to 2x + 3y = 0,45.2 = 0,9\)
Giải được: x=0,135; y=0,21.
\( \to {m_{Mg}} = 0,135.24 = 3,24{\text{ gam}} \to \% {m_{Mg}} = \frac{{3,24}}{{15}} = 21,6\% \to \% {m_{Fe}} = 78,4\% \)
Trung hòa axit dư
\({H_2}S{O_4} + 2NaOH\xrightarrow{{}}N{a_2}S{O_4} + 2{H_2}O\)
\( \to {n_{{H_2}S{O_4}{\text{ dư}}}} = \frac{1}{2}{n_{NaOH}} = \frac{{0,5.3}}{2} = 0,75{\text{ mol}}\)
Dung dịch Y chứa muối là \(MgS{O_4}\) 0,135 mol; \(F{e_2}{(S{O_4})_3}\) 0,105 mol và \({H_2}S{O_4}\) 0,75 mol.
Bảo toàn S:
\({n_{{H_2}S{O_4}}} = {n_{MgS{O_4}}} + 3{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} + {n_{{H_2}S{O_4}{\text{ dư}}}} + {n_{S{O_2}}} = 0,135 + 0,105.3 + 0,75 + 0,45 = 1,65{\text{ mol}}\)
\({m_{{H_2}S{O_4}}} = 1,65.98 = 161,7{\text{ gam}} \to {{\text{m}}_{dd{\text{ }}{{\text{H}}_2}S{O_4}}} = \frac{{161,7}}{{98\% }} = 165{\text{ gam}}\)
Gọi số mol \(Fe{S_2};C{u_2}S\) lần lượt là a và 3a mol.
Phản ứng xảy ra:
\(2Fe{S_2} + 14{H_2}S{O_4}\xrightarrow{{{t^o}}}F{e_2}{(S{O_4})_3} + 15S{O_2} + 14{H_2}O\)
\(C{u_2}S + 6{H_2}S{O_4}\xrightarrow{{{t^o}}}2CuS{O_4} + 5S{O_2} + 6{H_2}O\)
\( \to {n_{{H_2}S{O_4}}} = 7{n_{Fe{S_2}}} + 6{n_{C{u_2}S}} = 7.a + 6.3a = 25a = 1,65 \to a = 0,066{\text{ mol}}\)
Sau phản ứng muối thu được gồm \(F{e_2}{(S{O_4})_3}\) 0,5a mol và \(CuS{O_4}\) 6a mol.
\( \to {m_{muối}} = 0,5a.400 + 6a.160 = 76,56{\text{ gam}}\)