Question

Hoà tan hoàn toàn m gam một oxit của R trong dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thu được 0,56 lit SO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Hấp thụ toàn bộ lượng khí SO2 trên vào 2 lit dung dịch KMnO4 vừa đủ thu được dung dịch T (coi thể tích dd không thay đổi).

 

a) Viết các phương trình hoá học và tìm m.

b) Tính nồng độ mol/l của dd KMnO4 đã dùng

Answer 1

a) Gọi hoá trị của kim loại R là \(n,m\left(m,n\in N\text{*};m>n\right)\)

\(n_{SO_2}=\dfrac{0,56}{22,4}=0,025\left(mol\right)\)

PTHH:

\(R_2O_n+\left(2m-n\right)H_2SO_{4\left(đặc,nóng\right)}\rightarrow R_2\left(SO_4\right)_m+\left(m-n\right)SO_2\uparrow+\left(2m-n\right)H_2O\) (1) 

\(5SO_2+2KMnO_4+2H_2O\rightarrow2H_2SO_4+K_2SO_4+2MnSO_4\) (2)

Gọi \(n_{H_2SO_4\left(pư\right)}=x\left(mol\right)\)

BTNT S: \(n_{SO_4^{2-}\left(trong.muối\right)}=n_{H_2SO_4}-n_{SO_2}=x-0,025\left(mol\right)\)

=> \(n_R=\dfrac{2}{m}.\left(x-0,025\right)=\dfrac{2x-0,05}{m}\left(mol\right)\) (*)

BTNT H: \(n_{H_2O}=n_{H_2SO_4}=x\left(mol\right)\)

BTNT O: \(n_{O\left(oxit\right)}+4n_{H_2SO_4}=4n_{SO_4^{2-}\left(trong.muối\right)}+2n_{SO_2}+n_{H_2O}\)

=> \(n_{O\left(oxit\right)}=4.\left(x-0,025\right)+2.0,025+2x-4x=2x-0,05\left(mol\right)\)

=> \(n_R=\dfrac{2}{n}.\left(2x-0,05\right)=\dfrac{4x-0,1}{n}\) (**)

=> Từ (*), (**) => \(\dfrac{4x-0,1}{n}=\dfrac{2x-0,05}{m}\)

=> \(\dfrac{n}{m}=\dfrac{2x-0,05}{4x-0,1}=\dfrac{1}{2}\)

=> R có hoá trị I, II

=> R là Cu

PTHH: \(Cu_2O+3H_2SO_4\rightarrow2CuSO_4+SO_2+3H_2O\)

            0,025<------------------------------0,025

=> \(m=0,025.144=3,6\left(g\right)\)

b) Theo PT (2): \(n_{KMnO_4}=\dfrac{2}{5}n_{SO_2}=0,01\left(mol\right)\)

=> \(C_{M\left(KMnO_4\right)}=\dfrac{0,01}{2}=0,05M\)