Hỗn hợp A gồm Mg và Fe. Cho 5,1 gam hỗn hợp A vào 250ml dung dịch CuSO4. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc, thu được 6,9 gam chất rắn B và dung dịch C chứa 2 muối. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch C. Lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được 4,5 gam chất rắn D.
1. Tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A.
2. Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4.
a,
Gỉa sử hỗn hợp A phản ứng hết với CuSO\(_4\) thì dung dịch sau phản ứng chứa Magie sunfat và sắt (2) sunfat . Sau đó cho NaOH vào để lấy tủa và nung tủa đến khối lượng không đổi thì được rắn gồm Magie oxit và sắt (3) oxit và khối lượng của rắn này phải lớn hơn khối lượng của hỗn hợp A ban đầu
Mà m\(_D\) < m\(_A\) ⇒ ban đầu rắn B có kim loại dư và CuSO\(_4\) phản ứng hết
Do Mg > Fe ⇒ sau khi phản ứng với CuSO\(_4\) thì Fe dư
Đặt a = n\(_{Mg}\) (mol) ; b = n\(_{Fe_{pư}}\)(mol) ; c = n\(_{Fe_{dư}}\) (mol)
ta có phương trình :
24a + 56b + 56c = 5,1 (I)
Mg + CuSO\(_4\) → MgSO\(_4\) + Cu
(mol) a → a → a → a
Fe + CuSO\(_4\) → FeSO\(_4\) + Cu
(mol) b → b → b → b
Rắn B có Cu và Fe dư
ta có m\(_B\) = 64a + 64b + 56c
\(\Leftrightarrow\) 64a + 64b + 56c = 6,9 (II)
dung dịch C chứa FeSO\(_4\) : b (mol) và MgSO\(_4\): a (mol)
NaOH dư + dung dịch C
2NaOH + MgSO\(_4\) → Mg(OH)\(_2\)↓ + Na\(_2\)SO\(_4\)
(mol) a → a
2NaOH + FeSO\(_4\) → Fe(OH)\(_2\) ↓ + Na\(_2\)SO\(_4\)
(mol) b → b
Mg(OH)\(_2\) →t\(^0\) MgO + H\(_2\)O
(mol) a → a
4Fe(OH)\(_2\) + O\(_2\) →t\(^0\) 2Fe\(_2\)O\(_3\) + 4H\(_2\)O
(mol) b → 0,5b
rắn D gồm Fe\(_2\)O\(_3\) và MgO
m\(_D\) = 40a + 160*0,5b
\(\Leftrightarrow\) 40a + 80b = 4,5 (III)
Girai hệ phương trình (I) , (II) và (III) ta được
a = 0,0375 (mol)
b =0,0375 (mol)
c = 0,0375 (mol)
\(\Rightarrow\) \(\Sigma\)n\(_{Fe}\) = b+c = 0,0375 + 0,0375 =0,075 (mol)
⇒ m\(_{Mg}\) = 24*0,0375 = 0,9 (gam)
m\(_{Fe_{bandau}}\) = 56 * 0,075 = 4,2 (gam)
b,
\(\Sigma\)n\(_{CuSO_4}\) = a + b = 0,0375 + 0,0375 = 0,075 (mol)
⇒ C\(_{M_{CuSO_4}}\)= \(\dfrac{0,075}{\dfrac{250}{1000}}\)= 0,3 (M)
