Cho Mg vào dung dịch A gồm CuSO4 và FeSO4. Phản ứng hoàn toàn tạo thành dung dịch X chứa muối tan và chất rắn Y. Lọc chất rắn Y, cho dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch X thu được kết tủa Z. Đem nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn T
a ) dung dịch X, chất rắn Y có các chất nào ? Viết PTPƯ xảy ra
b ) Xác định khối lượng Mg phản ứng. Biết thể tích dung dịch A là 1 lít. Nồng độ mol của 2 chất trong dung dịch A đều bằng 0,1M và m = 10g
Ta có: \(n_{CuSO_4}=n_{FeSO_4}=0,1\left(mol\right)\)
TH1: CuSO4 pư hết, FeSO4 dư.
a+b,
PT: \(Mg+CuSO_4\rightarrow MgSO_4+Cu\)
____0,1_____0,1_______0,1 (mol)
\(Mg+FeSO_4\rightarrow MgSO_4+Fe\)
x_______x________x (mol)
⇒ nFeSO4 (dư) = 0,1 - x (mol)
→ dd X gồm: MgSO4: 0,1 mol; FeSO4 (dư): 0,1 - x (mol)
chất rắn Y gồm: Cu, Fe.
\(MgSO_4+2NaOH\rightarrow Mg\left(OH\right)_{2\downarrow}+Na_2SO_4\)
0,1+x_______________0,1+x (mol)
\(FeSO_4+2NaOH\rightarrow Fe\left(OH\right)_{2\downarrow}+Na_2SO_4\)
0,1-x_______________0,1-x (mol)
\(Mg\left(OH\right)_2\underrightarrow{t^o}MgO+H_2O\)
0,1+x_____0,1+x (mol)
\(4Fe\left(OH\right)_2+O_2\underrightarrow{t^o}2Fe_2O_3+4H_2O\)
0,1-x___________(0,1-x)/2 (mol)
Mà: mT = 10 (g)
\(\Rightarrow m_{MgO}+m_{Fe_2O_3}=40\left(0,1+x\right)+160\left(\dfrac{0,1-x}{2}\right)=10\)
\(\Rightarrow x=0,05\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Mg}=24\left(0,1+0,05\right)=3,6\left(g\right)\)
TH2: CuSO4 pư 1 phần, FeSO4 chưa pư.
a+b,
PT: \(Mg+CuSO_4\rightarrow MgSO_4+Cu\)
___x_______x_______x (mol)
→ dd X gồm: MgSO4: x (mol), CuSO4: 0,1 - x (mol) và FeSO4: 0,1 (mol)
chất rắn Y gồm: Cu.
\(MgSO_4+2NaOH\rightarrow Mg\left(OH\right)_{2\downarrow}+Na_2SO_4\)
___x_________________x (mol)
\(CuSO_4+2NaOH\rightarrow Cu\left(OH\right)_{2\downarrow}+Na_2SO_4\)
0,1-x_______________0,1-x (mol)
\(FeSO_4+2NaOH\rightarrow Fe\left(OH\right)_{2\downarrow}+Na_2SO_4\)
__0,1__________________0,1 (mol)
\(Mg\left(OH\right)_2\underrightarrow{t^o}MgO+H_2O\)
__x_________x (mol)
\(Cu\left(OH\right)_2\underrightarrow{t^o}CuO+H_2O\)
0,1-x______0,1-x (mol)
\(4Fe\left(OH\right)_2+O_2\underrightarrow{t^o}2Fe_2O_3+4H_2O\)
___0,1____________0,05 (mol)
Mà: mT = 10 (g)
\(\Rightarrow m_{MgO}+m_{CuO}+m_{Fe_2O_3}=40x+80\left(0,1-x\right)+160.0,05=10\)
\(\Rightarrow x=0,15\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Mg}=0,15.24=3,6\left(g\right)\)
