Question

Cho m gam oxit Fe phản ứng vừa đủ với 0,75 mol H2SO4 đặc tạo thành dd chứa muối duy nhất và 1,68l SO2.Xác định m và công thức oxit Fe theo 2 cách

(ĐL bảo toàn khối lượng và ĐL bảo toàn nguyên tố)

 

Answer 1

Cách 1:

\(n_{SO_2}=\dfrac{1,68}{22,4}=0,075\left(mol\right)\) => \(m_{SO_2}=0,075.64=4,8\left(g\right)\)

\(m_{H_2SO_4}=0,75.98=73,5\left(g\right)\)

BTNT S: \(n_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{n_{H_2SO_4}-n_{SO_2}}{3}=0,225\left(mol\right)\)

=> \(m_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=0,225.400=90\left(g\right)\)

BTNT H: \(n_{H_2O}=n_{H_2SO_4}=0,75\left(mol\right)\)

=> \(m_{H_2O}=0,75.18=13,5\left(g\right)\)

Theo ĐLBTKL: \(m+73,5=90+4,8+13,5\)

=> m = 34,8 (g)

BTNT Fe: \(n_{Fe}=2n_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=0,45\left(mol\right)\)

=> m_O = 34,8 - 0,45.56 = 9,6 (g)

=> \(n_O=\dfrac{9,6}{16}=0,6\left(mol\right)\)

Ta có: \(\dfrac{n_{Fe}}{n_O}=\dfrac{0,45}{0,6}=\dfrac{3}{4}\)

=> CTHH của oxit là Fe₃O₄ 

Cách 2:

\(n_{SO_2}=\dfrac{1,68}{22,4}=0,075\left(mol\right)\)

BTNT S: \(n_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{n_{H_2SO_4}-n_{SO_2}}{3}=0,225\left(mol\right)\)

BTNT H: \(n_{H_2O}=n_{H_2SO_4}=0,75\left(mol\right)\)

BTNT Fe: \(n_{Fe}=2n_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=0,45\left(mol\right)\)

BTNT O: \(n_{O\left(oxit\right)}+4n_{H_2SO_4}=12n_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}+2n_{SO_2}+n_{H_2O}\)

=> \(n_{O\left(oxit\right)}+4.0,75=12.0,225+2.0,075+0,75\)

=> \(n_{O\left(oxit\right)}=0,6\left(mol\right)\)

=> \(\dfrac{n_{Fe}}{n_O}=\dfrac{0,45}{0,6}=\dfrac{3}{4}\)

=> CTHH của oxit là Fe₃O₄ 

m = m_Fe + m_O = 0,45.56 + 0,6.15 = 34,8 (g)