Đốt nóng hỗn hợp gồm Fe và S. Nếu cho hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với dd HCl dư thì thu được 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối đối với H2 là 9 và 0,32g chất rắn. Tính khối lượng sắt và lưu huỳnh trong hỗn hợp ban đầu.
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
0,12-----------------------------------------------0,3
nKMnO4=18,96\158=0,12 mol
2Fe+3Cl2-to>2FeCl3
0,2-----0,3
=>mFe=0,2.56=11,2g
Fe+S⇒M:Fe,S,FeS→+HCl
Fe2+X:H2S,H2;
G:S→+O2,H2O,SO2
Có 3 chất thay đổi số oxi hóa là Fe, S và Oxi Bảo toàn e: 4nO2 = 2nFe + 4nSO2 = 2. 0,1 + 4. 0,75= 0,5 mol
=> nO2 = 0,125 mol => V=2,8lít
Ta có:
\(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=\frac{5,6}{56}=0,1\left(mol\right)\\n_S=\frac{1,6}{32}=0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(PTHH:Fe+S\rightarrow FeS\)
Tỉ lệ : \(\frac{0,1}{1}>\frac{0,05}{1}\)
\(n_{FeS}=n_S=0,05\left(mol\right)\Rightarrow m_{FeS}=0,05.88=4,4\left(g\right)\)
\(n_{Fe\left(spu\right)}=0,05\left(mol\right)\)
PTHH:
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
0,05____________0,05_______
\(FeS+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2S\)
0,05____________0,05________
\(\Rightarrow\%V_{H2}=\%V_{H2S}=50\%\)
\(M_{hh}=18\Rightarrow d_{hh/O2}=\frac{18}{32}=0,5625\)
nNa = 4,6 / 23 = 0,2 (mol)
nS = 4,,6 / 32 = 0,14 (mol)
2Na + S -> Na2S
0,2 -------> 0,1
Na2S + 2HCl -> 2NaCl + H2S
0,1 -------------------------> 0,1
=> VH2S = 0,1 . 22,4 = 2,24 (l)
a, \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=\frac{5,6}{56}=0,1\left(mol\right)\\n_S=\frac{1,6}{32}=0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(Fe+S\rightarrow FeS\)
Nên Fe dư 0,05 mol
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
0,05__________0,05___________
\(FeS+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2S\)
0,05______________0,05_______
\(\Rightarrow\%V_{H2}=\%n_{H2}=\frac{0,05}{0,1}.100\%=50\%\)
\(\Rightarrow\%V_{H2S}=5n_{H2S}=50\%\)
b, \(n_{NaOH}=0,0125\left(mol\right)\)
\(NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_2O\)
0,0125___ 0,0125______________
\(n_{HCl}=0,1+0,1+0,125=0,2125\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow CM_{HCl}=\frac{0,2125}{0,5}=0,425M\)