Chủ đề 14: Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại-Phương pháp giải theo bảo toàn electron

Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{SO2}:x\left(mol\right)\\n_{H2S}:y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Giải hệ PT:

\(\left\{{}\begin{matrix}x+y=\frac{4,144}{22,4}=0,185\\64x+34y=31,595.0,185.2=11,69\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,18\\y=0,005\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\frac{n_{SO2}}{n_{H2S}}=\frac{0,18}{0,005}=36\)

Gọi công thức kim loại chung là M

\(40M+77H_2SO_4\rightarrow40MSO_4+H_2S+76H_2O\)

\(n_{H2SO4\left(đ\right)}=77.n_{H2S}=0,005.77=0,385\left(mol\right)\)

Xem lại đề bạn nhé !

Ta có:

\(n_{hh}=\frac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)

Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{SO2}:x\left(mol\right)\\n_{H2S}:y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(M_{hh}=24,5.2=49\left(\frac{g}{mol}\right)\)

\(\Rightarrow m_{hh}=0,1.49=4,9\left(g\right)\)

Giải hệ PT:

\(\left\{{}\begin{matrix}64x+34y=4,9\\x+y=0,1\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,05\\y=0,05\end{matrix}\right.\)

Bảo toàn e:

\(n_R=\frac{0,5}{n}\left(mol\right)\Rightarrow M_R=\frac{4,5}{\frac{0,5}{n}}=9n\left(\frac{g}{mol}\right)\)

Biện luận :

\(n=3\Rightarrow M_R=27\left(\frac{g}{mol}\right)\)

Vậy R là nhôm ( Al )

\(\Rightarrow m=m_{Al}+96.\left(n_{SO2}+4n_{H2S}\right)=28,5\left(g\right)\)

Quy đổi mỗi phần hỗn hợp về a mol Fe; b mol O.

\(\Rightarrow56a+16b=\frac{75,2}{2}\left(1\right)\)

Thí nghiệm 1:

Fe + 2HCl ----> FeCl₂ + H₂

0,05_________________0,05

Thí nghiệm 2:

QT nhường e: Fe ----> Fe⁺³ + 3e

_____________a______________3a

QT nhận e: O + 2e ----> O^2-

__________b____2b

S⁺⁶ + 2e ----> S⁺⁴

0,15___0,3

\(BT\text{ }e\Rightarrow3a=2b+0,3\left(2\right)\)

\(\left(1\right);\left(2\right)\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,5\\b=0,6\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow n_{Fe\left(oxit\right)}=0,5-0,05=0,45\\ \Rightarrow\frac{n_{Fe\left(oxit\right)}}{n_O}=\frac{x}{y}=\frac{3}{4}\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=3\\y=4\end{matrix}\right.\Rightarrow Fe_3O_4\)

\(cos^2\alpha=\frac{1}{tan^2\alpha+1}=\frac{1}{10}\)

\(\frac{3sin\alpha-2cos\alpha}{5sin^3\alpha+4cos^3\alpha}=\frac{\frac{3sin\alpha}{cos\alpha}-\frac{2cos\alpha}{cos\alpha}}{\frac{5sin^3\alpha}{cos\alpha}+\frac{4cos^3\alpha}{cos\alpha}}\\ =\frac{3tan\alpha-2}{5sin^2\alpha\cdot tan\alpha+4cos^2\alpha}=\frac{3tan\alpha-2}{5sin^2\alpha\cdot tan\alpha+4cos^2\alpha}\\ =\frac{-1}{\frac{5}{3}sin^2\alpha+\frac{5}{3}cos^2\alpha+\frac{7}{3}cos^2\alpha}=\frac{-1}{\frac{5}{3}sin^2\alpha+\frac{5}{3}cos^2\alpha+\frac{7}{3}cos^2\alpha}=-\frac{10}{19}\)

→ ne nhận = 0,3 + 0,54 = 0,84 mol → ne cho = 0,84 mol

→ = 0,42 mol

mmuối khan = mkim loại + → mkim loại = 52,8 – 0,42.96 = 12,48 gam

Hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl

→ ne nhận = 0,36.2 = 0,72 mol → ne cho = 0,72 mol

Nhận thấy trong 2 thí nghiệm số mol e cho của kim loại khác nhau → Trong hỗn hợp có 1 kim loại là Fe và kim loại M còn lại có hóa trị n

Gọi nFe = x mol; nM = y mol

Xét quá trình cho e ở TN1:

→ ne cho TN1 = 3x + ny = 0,84 (1)

Xét quá trình cho e ở TN2:

→ ne cho TN2 = 2x + ny = 0,72 (2)

Từ (1) và (2) → x = 0,12; ny = 0,48 → y =

mkim loại = mFe + mM → mM = 12,48 – 0,12.56 = 5,76 gam

→ → n = 2 và kim loại còn lại là Mg

Nhỡ ko phải Fe mà là Cr thì sao? :D

Gọi số mol của Fe, Cu lần lượt là x và y

p1: cho tác dụng với H₂SO₄ loãng dư chỉ có Fe phản ứng

pt: \(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)

0,15 \(\leftarrow\) 0,15

p2: \(n_{SO_2}=\frac{7,28}{22,4}=0,325mol\)

bảo toàn e :

\(3x+2y=2.0,325\Leftrightarrow3x+2y=0,65\Rightarrow y=0,65-3.0,15=0,2\)

\(m=56x+64y=56.0,15+64.0,2=21,2\left(g\right)\)

nS = 1,6/32 = 0,05

S + O2 → SO2

0,05 → 0,05

nOH^- = 2nBa(OH)2 = 2.0,2.0,5 = 0,2

phương pháp : với bài toán cho SO2 tác dụng với kiềm thì

TH1 : nSO3^2- = nSO2 (nếu kiềm dư)

TH2 : nSO3^2- = nOH^- - nSO2 (cả 2 chất cùng hết )

lưu ý: nSO3^2- <= nSO2

thường thì sẽ thử ở trường hợp 2 trước nếu nSO3^2- tính được ở TH2 <= nSO2 thì đó chính là nSO3^2- cần tìm. Nếu > nSO2 thì tính nSO3^2- theo TH1

ở TH2 : nSO3^2- = 0,2 - 0,05 =0,15 > 0,05 (loại)

⇒ tính theo TH1

nSO3^2- = nSO2 = 0,05

nBa²⁺ = nBa(OH)2 = 0,1 > nSO3^2- ⇒ nBaSO3 = nSO3^2- = 0,05

⇒m↓ = mBaCO3 = 0,05.197 = 9,85 g