Cho một thanh sắt và một viên kẽm vào cốc chứa 150ml dung dịch CuSO4. Sau một thời gian, lấy hai thanh kim loại ra khỏi cốc, thu được dung dịch M trong đó nồng độ mol của muối kẽm gấp 2,5 lần của muối sắt. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch M, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu được 20g chất rắn N. Cho dòng khí H2 đi qua N đốt nóng tới khi phản ứng hoàn toàn, thu được 15,84g chất rắn P. Tính nồng độ mol/lit của dung dịch CuSO4 ban đầu và số gam đồng bám trên mỗi thanh kim loại
Dung dịch M gồm : FeSO4 ,ZnSO4 và CuSO4 dư
Kết tủa gồm : Fe(OH)2 , Cu(OH)2 (Không còn Zn(OH)2 vì NaOH dư nên bị hòa tan hết).
Chất rắn N : Fe2O3(a mol) ; CuO(b mol)
\(\Rightarrow 160a + 80b = 20(1)\)
Chất rắn P :
Fe : \(n_{Fe} = 2n_{Fe_2O_3} = 2a(mol)\)
Cu : \(n_{Cu} = n_{CuO} = b(mol)\)
\(\Rightarrow 112a + 64b = 15,84(2)\)
Từ (1)(2) suy ra a = 0,01 ; b = 0,23
Bảo toàn nguyên tố với Fe,Cu :
\(n_{FeSO_4} = 2n_{Fe_2O_3} = 0,02(mol)\\ n_{CuSO_4} = n_{CuO} = 0,23(mol)\)
\(n_{ZnSO_4} = 2,5n_{FeSO_4} = 0,05(mol)\)
Zn + CuSO4 \(\to\) ZnSO4 + Cu
..0,05...0,05......................0,05.........(mol)
Trên thanh kẽm : \(m_{Cu} = 0,05.64 = 3,2(gam)\)
Fe + CuSO4 \(\to\) FeSO4 + Cu
0,02....0,02......................0,02.......(mol)
Trên thanh sắt : \(m_{Cu} = 0,02.64 = 1,28(gam)\)
\(n_{CuSO_4} = 0,05 + 0,02 + 0,23= 0,3(mol)\\ \Rightarrow C_{M_{CuSO_4}} = \dfrac{0,3}{0,15} = 2M\)
..
