Hòa tan hết hỗn hợp X gồm MgO , Fe2O3 , CuO . Dẫn khí H2 dư đi qua ống sứ đựng 13,6 gam hỗn hợp X nung nóng để phản ứng xảy ra hoàn toàn sau phản ứng khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là 10,88 gam . Mặt khác để hòa tan hoàn toàn 0,34 mol hỗn hợp X cần dùng 230ml dung dịch H2SO4 2M. Tính % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X
Gọi x,y,z lần lượt là số mol của MgO, Fe2O3, CuO
.......k là tỉ lệ mol của hh X đầu so với hh X
Pt: Fe2O3 + 3H2 --to--> 2Fe + 3H2O
.........x..............................2x
......CuO + H2 --to--> Cu + H2O
.........y..........................y
nH2SO4 = 2 . 0,23 = 0,46 mol
Pt: MgO + H2SO4 --> MgSO4 + H2O
......xk...........xk
......Fe2O3 + 3H2SO4 --> Fe2(SO4)3 + 3H2O
..........yk...........3yk
.......CuO + H2SO4 --> CuSO4 + H2O
.........zk..........zk
Ta có: \(\dfrac{k\left(x+3y+z\right)}{k\left(x+y+z\right)}=\dfrac{0,46}{0,34}\)
\(\Leftrightarrow0,12x-0,56y+0,12z=0\)
Ta có hệ pt: \(\left\{{}\begin{matrix}40x+160y+80z=13,6\\40x+112y+64z=10,88\\0,12x-0,56y+0,12z=0\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,06\\y=0,03\\z=0,08\end{matrix}\right.\)
=> %
\(Fe_2O_3\left(bx\right)+3H_2\underrightarrow{t^o}2Fe\left(2bx\right)+3H_2O\)
\(CuO\left(cx\right)+H_2\underrightarrow{t^o}Cu\left(cx\right)+H_2O\)
\(MgO\left(a\right)+H_2SO_4\left(a\right)\rightarrow MgSO_4+H_2O\)
\(Fe_2O_3\left(b\right)+3H_2SO_4\left(3b\right)\rightarrow Fe_2\left(SO_4\right)_3+3H_2O\)
\(CuO\left(c\right)+H_2SO_4\left(c\right)\rightarrow CuSO_4+H_2O\)
Gọi a,b,c lần lượt là số mol của MgO, Fe2O3, CuO trong 0,34mol hh X
\(\Rightarrow a+b+c=0,34\left(I\right)\)
\(\Rightarrow\) số mol của MgO, Fe2O3, CuO ở 13,6g hh X lần lượt là \(ax,bx,cx\) (a,b,c, x > 0)
\(\Rightarrow40ax+160bx+80cx=13,6\)
\(\Rightarrow x\left(40a+160b+80c\right)=13,6\left(II\right)\)
Vì mcr còn lại = 10,88g \(\Rightarrow112bx+40ax+64cx=10,88\)
\(\Rightarrow x\left(40a+112b+64c\right)=10,88\left(III\right)\)
\(n_{H_2SO_4}=0,23.2=0,46mol\)
\(\Rightarrow a+3b+c=0,46\left(IV\right)\)
\(\left(II\right):\left(III\right)\Rightarrow\dfrac{40a+160b+80c}{40a+112b+64c}=\dfrac{5}{4}\)
\(\Leftrightarrow160a+640b+320c=200a+560b+320c\)
\(\Rightarrow40a-80b=0\left(V\right)\)
Từ \(\left(I\right);\left(IV\right);\left(V\right)\Rightarrow a=0,12;b=0,06;c=0,16\)
=> %m