Câu hỏi của Kiều Thương

Question

Câu hỏi:

Hòa tan 22,8 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch H2SO4  98% (đặc, nóng, dư). Sau khi phản ứng  xảy ra hoàn toàn, thấy thoát ra 15,68 lít khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất (ở đktc) và thu...

Phan Nguyễn Hoàng Vinh · Accepted Answer

a. Gọi $a,b$ lần lượt là số mol của $Mg,Fe$ có trong hỗn hợp ban đầu.

$\Rightarrow m_{hh}=24a+56b=22,8\left(g\right)\left(1\right)$

$n_{SO_2}=\frac{15,68}{22,4}=0,7\left(mol\right)$

Các quá trình oxi hóa và khử:

$Mg\rightarrow Mg^{2+}+2e$

$a----->2a$

$Fe\rightarrow Fe^{3+}+3e$

$b----->3b$

$S^{+6}+2e\rightarrow S^{+4}$

$0,7-1,4-0,7$

Áp dung định luật bào toàn electron, ta có: $2a+3b=1,4\left(mol\right)\left(2\right)$

Từ $\left(1\right),\left(2\right)$ ta được hệ: $\left\{{}\begin{matrix}24a+56b=22,8\2a+3b=1,4\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,25\left(mol\right)\b=0,3\left(mol\right)\end{matrix}\right.$

$\Rightarrow m_{Mg}=0,25.24=6\left(g\right)\Rightarrow\%m_{Mg}=\frac{6}{22,8}=.100\%=26,32\%$

$\Rightarrow\%m_{Fe}=100\%-26,32\%=73,68\%$

b. Từ câu a, ta được: $n_{H_2SO_4\left(p.ư\right)}=n_{S^{+6}}=0,7\left(mol\right)$

$n_{NaOH}=0,4.3=1,2\left(mol\right)$

PTHH: $H_2SO_4+2NaOH\rightarrow Na_2SO_4+2H_2O$

$\Rightarrow n_{H_2SO_4\left(dư\right)}=\frac{1,2}{2}=0,6\left(mol\right)$

$\Rightarrow n_{H_2SO_4\left(bđ\right)}=0,7+0,6=1,3\left(mol\right)$

$\Rightarrow m_{H_2SO_4\left(bđ\right)}=1,3.98=127,4\left(g\right)$

$\Rightarrow m_{ddH_2SO_4\left(bđ\right)}=\frac{127,4.100}{98}=130\left(g\right)$

c. Gọi $x$ là số mol của $Cu_2S$ $\rightarrow n_{FeS_2}=2x\left(mol\right)$

PTHH:

$2FeS_2+14H_2SO_4\rightarrow Fe_2\left(SO_4\right)_3+14H_2O+15SO_2$

$2x---->14x-->x$

$Cu_2S+6H_2SO_4\rightarrow2CuSO_4+5SO_2+6H_2O$

$x---->6x-->2x$

$\Rightarrow14x+6x=1,3\left(mol\right)\Leftrightarrow x=0,065\left(mol\right)$

$\Rightarrow n_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=x=0,065\left(mol\right);n_{CuSO_4}=2x=0,13\left(mol\right)$

$\Rightarrow m_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=0,065.400=26\left(g\right);m_{CuSO_4}=0,13.160=20,8\left(g\right)$

$\Rightarrow m$muối$=26+20,8=46,8\left(g\right)$Câu trả lời: a. Gọi $a,b$ lần lượt là số mol của $Mg,Fe$ có trong hỗn hợp ban đầu.