Question

Hoà tan hoàn toàn x gam hỗn hợp A gồm Cu và Fe trong lượng dư dung dịch H₂SO₄ 98%, đun nóng, thu được 22,4 lít khí SO₂ (là sản phẩm khử duy nhất) . Mặt khác nếu cho x gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thì thấy thoát ra 11,2 lít khí . Các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

a, Tính x

b, Tính thể tích dung dịch H₂SO₄ 98% (D=1,84g/cm³) đã đem dùng . Biết lượng axit trên được lấy dư 10% so với lượng cần thiết

c, Cho toàn bộ khí SO₂ thu được ở trên hấp thụ vào 400 ml dung dịch Ba(OH)₂ 1,5M . Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng. Coi thể tích dung dịch không thay đổi.

Answer 1

a, \(Fe+H_2SO_{4\text{loãng}}\rightarrow FeSO_4+H_2\)

\(n_{Fe}=n_{H_2}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\)

\(Fe+H_2SO_{4\text{đặc}}\rightarrow Fe_2\left(SO_4\right)_3+SO_2+H_2O\)

\(Cu+H_2SO_{4\text{đặc}}\rightarrow CuSO_4+SO_2+H_2O\)

Bảo toàn e:

\(2n_{Cu}+3n_{Fe}=2n_{SO_2}\)

\(\Leftrightarrow n_{Cu}=\dfrac{2n_{SO_2}-3n_{Fe}}{2}=0,25\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow x=m_{Cu}+m_{Fe}=0,25.64+0,5.56=44\left(g\right)\)

Answer 2

a) Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Cu}=a\left(mol\right)\\n_{Fe}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)=b=n_{Fe}\\n_{SO_2}=\dfrac{22,4}{22,4}=1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Bảo toàn electron: \(2a+3b=2\) \(\Rightarrow2a+3\cdot0,5=2\) \(\Rightarrow a=n_{Cu}=0,25\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow x=m_{Cu}+m_{Fe}=0,25\cdot64+0,5\cdot56=44\left(g\right)\)

b) Ta có: \(n_{H_2SO_4\left(p/ư\right)}=\dfrac{1}{2}n_{e\left(traođổi\right)}+n_{SO_2}=\dfrac{1}{2}\cdot2+1=2\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow\Sigma n_{H_2SO_4\left(đặc\right)}=2\cdot110\%=2,2\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow m_{ddH_2SO_4}=\dfrac{2,2\cdot98}{98\%}=220\left(g\right)\) \(\Rightarrow V_{H_2SO_4}=\dfrac{220}{1,84}\approx119,57\left(ml\right)\)

c) Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{SO_2}=1\left(mol\right)\\n_{Ba\left(OH\right)_2}=0,4\cdot1,5=0,6\left(mol\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\) Tạo 2 muối

PTHH: \(2SO_2+Ba\left(OH\right)_2\rightarrow Ba\left(HSO_3\right)_2\)

              2x                 x                    x          (mol)

            \(SO_2+Ba\left(OH\right)_2\rightarrow BaSO_3\downarrow+H_2O\)

              y             y                                      (mol)

Ta lập được hệ phương trình: \(\left\{{}\begin{matrix}x+y=0,6\\2x+y=1\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=n_{Ba\left(HSO_3\right)_2}=0,4\left(mol\right)\\y=0,2\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow C_{M_{Ba\left(HSO_3\right)_2}}=\dfrac{0,4}{0,4}=1\left(M\right)\)