Hòa tan hoàn toàn m gam CuO trong 122,5 gam dung dịch H2 SO4 loãng có nồng độ C%. Sau phản ứng thu được dung dịch X. Ngâm 1 lá sắt vào dung dịch X không thấy khí bay ra và khi dung dịch X không còn màu xanh, người ta Lấy lá sắt ra rửa nhẹ, sấy khô, cân lại thấy khối lượng lá sắt tăng 2 gam. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và toàn bộ Cu sinh ra đều bám trên lá sắt.
a) Tính m và C.
b) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch sau khi lấy lá sắt ra.
a) Khi ngâm lá sắt vào dung dịch X thì không thấy khí thoát ra nên Cuo và H2SO4 phản ứng vừa đủ với nhau .
\(CuO+H_{2^{ }_{ }}SO_{4_{ }}\rightarrow CuSO_{4_{ }}+H_2O\left(1\right)\)
Khi dung dịch X không còn màu xanh thì CuSO4 đã phản ứng hết
\(CuSO_4+Fe\rightarrow FeSO_{4_{ }}+Cu\left(2\right)\)
Theo phản ứng (1) và (2)
\(n_{Cuo}=n_{H_2SO_4}=n_{CuSO_4}=n_{Cu}=\frac{2}{64-56}=0,25\left(mol\right)\)
Nồng độ phần trăm của dung dịch H2SO4
\(C\%_{H_2SO_4}=\frac{0,25.98}{122,5}.100\%=20\%\Rightarrow C=20\)
b) Khối lượng của dung dịch sau phản ứng:
\(m_{dd}=m_{CuO}+m_{ddH_2SO_4}-\left(m_{Cu}-m_{Fe}\right)=20+122,5-2=140,5\left(g\right)\)
Theo phản ứng (2) :
\(n_{FeSO_4}=n_{Cu}=0,25\left(mol\right)\Rightarrow m_{FeSO_4}=0,25.152=38\left(g\right)\)
Nồng độ phần trăm của dung dịch sau khi lấy sắt ra là:
\(C\%_{FeSO_4}=\frac{38}{140,5}.100\%=27,05\%\)
