Dạng 6. Phương pháp bảo toàn electron

Vì Fe_xO_y tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng sinh ra khí SO₂ suy ra Fe_xO_y có thể là FeO hoặc Fe₃O₄ (là oxit có tính khử thì khí tác dụng với H2SO4 đ,n mới sinh ra khí SO2)

TH1: Oxit là FeO

2FeO + 4H₂SO_{4 đ,n} ---> Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

0,156...................................................0,078

=> V_SO2 = 1,7472 lít

TH2: Oxit là Fe₃O₄

2Fe₃O₄ + 10H₂SO_{4 đ,n} ---> 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 10H₂O

0,05.............................................................0,025

=> V_SO2 = 0,56 lít

đặt n_Fe=a, n_Al=b. n_H2=0,8. ta có hệ:

\(\left\{{}\begin{matrix}a+1,5b=0,8\\56a+27b=22\end{matrix}\right.\) ⇒ \(\left\{{}\begin{matrix}a=0,2\\b=0,4\end{matrix}\right.\)

a) m_Fe=11,2g ; m_Al=10,8g.

b) n_HCl=2.n_H2=2.0,8=1,6 mol.⇒m_HCl= 1,6.36,5/15%= 3893,333

c) Fe + 3e → Fe⁺³ S⁺⁶ +2e → S⁺⁴

Al + 3e →Al⁺³

Bảo toàn mol e: n_SO4^- = \(_{^{ }\dfrac{3.0,2+3.0,4}{2}=0,9}\) ⇒ V_{SO2= 0,9.22,4= 20,16 l}

n_Ba(OH)2=0,568 mol

\(\dfrac{nOH-}{nSO2}=\dfrac{1,136}{0,9}=1,26222\) . Ban đầu kết tủa cực đại, SO2 dư kết tủa tan dần.

m_kt= ( 0,568 - 0,332).(137+32+16.3)=51,212

mmuối=mkl+96ne=4+96*2*(2.24/22/4)=23.2

A

gọi x, y lần lượt là nFe, nCu

ta có 56x + 64y = 15,2 (1)

nSO2 = 6,72/22,4 = 0,3

Fe → Fe⁺³ + 3e S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

x → 3x 0,6 ← 0,3

Cu → Cu⁺² + 2e

y → 2y

áp dụng định luật bảo toàn e ⇒ 3x + 2y = 0,6 (2)

từ (1) và (2)

x = 0,1

y = 0,15

% mFe = 0,1.56 / 15,2 = 36,84%

%mCu = 63,16%

b/ M_NaHCO3 =84

M_Na2CO3 = 106

giả sử 45,8 gam chất rắn tạo thành là muối

ta có n_muối = n_s = n_SO2 = 0,3

⇒M_{muối =} 45,8/0,3 = 152,67 > M_Na2co3 ⇒ trong 45,8 gam chất rắn có NaOH dư ⇒ tạo 1 muối Na2CO3 với n_Na2CO3 = n_S= n_SO2= 0,3

m_Na2co3= 0,3.106 = 31,8 ⇒ mNaOH dư = 45,8 - 31,8 = 14

\(\sum\)nNaOH = 2nNa2CO3 + 14/40 = 0,95

⇒V = 0,95/2 = 0,475 l

c. áp dụng định luật bảo toàn e

2H⁺¹ + 2e → H2

2nH2 = 3nFe + 2nCu = 2nSO2 = 0,6

⇒ nH2 = 0,3 ⇒ V= 0,3.22,4 = 6,72l