Question

Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hơp X gồm sắt và natri sunfit trong lượng vừa đủ axit sunfuric loãng. Sau phản ứng thu được 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H2 bằng 13.4

a. Tính giá trị của m. Tính % khối lượng các chất trong X.

b. Tính khối lượng sắt pirit cần để điều chế được lượng axit cho phản ứng trên

Answer 1

Gọi x,y lần lượt là số mol của Fe, Na₂SO₃

n_khí = \(\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\)

M_khí = 13,4 . 2 = 26,8

m_khí = 0,5 . 26,8 = 13,4 (g)

Pt: Fe + H₂SO₄ --> FeSO₄ + H₂

......x..........x............................x

......Na₂SO₃ + H₂SO₄ --> Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O

...........y...............y................................y

Ta có hệ pt: \(\left\{{}\begin{matrix}x+y=0,5\\64x+2y=13,4\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\\y=0,3\end{matrix}\right.\)

m = 0,2 . 56 + 0,3 . 126 = 49 (g)

n_H2SO4 = x + y = 0,5 mol

Pt: 4FeS₂ + 11O₂ --to--> 2Fe₂O₃ + 8SO₂

......0,25 mol<--------------------------0,5 mol

......2SO₂ + O₂ --V₂O₅, 450C--> 2SO₃

....0,5 mol<--------------------------0,5 mol

.......SO₃ + H₂O --> H₂SO₄

....0,5 mol<----------0,5 mol

m_FeS2 = 0,25 . 120 = 30 (g)

Answer 2

Fe+ H₂SO₄ ------> FeSO₄+ H₂↑(1)

0.3......0.3..................0.3......0.3

Na₂SO₃+ H₂SO₄ ------> Na₂SO₄+ SO₂↑+ H₂O(2)

0.2.............0.2...................0.2..........0.2........0.2

Áp dụng sơ đồ đường chéo

=> V_H2=11.2*3/5=6.72 lít => n_H2=0.3 mol

=> n_SO2=0.2 mol

a) Theo 2 pt(1) n_H2=n_Fe=0.3 mol

(2) n_SO2=n_Na2SO3=0.2 mol

m_Fe=56*0.3=16.8 g

m_Na2SO3=126*0.2=25.2 g

=>m_hh=m_Fe+m_Na2SO3=16.8+25.2=42 g

Do đó %m_Fe=16.8/42=40%

%m_Na2SO3=60%

b) 2FeS₂+ 11O₂ ----^to---> Fe₂O₃+ 4SO₂ (3)

2SO₂+ O₂ --------> 2SO₃ (4) (xúc tác V2O5, >450^oC)

SO₃+ H₂O --------> H₂SO₄ (5)

Theo pt(1), (2) n_H2SO4=0.3+0.2 =0.5 mol

Theo các pt (3), (4), (5) ta có sơ đồ

Cứ 1 mol FeS₂---->2 mol SO₂--->2 mol SO₃---> 2 mol H₂SO₄

=>n_FeS2=1/2n_H2SO4=0.25 mol

=>m_FeS2=120*0.25=30 g