Cho 6,8 gam hỗn hợp A gồm Mg và Fe tác dụng với dung dịch CuSO4 thu được 9,2 gam chất rắn B và dung dịch C. Thêm dung dịch NaOH dư vào C, lọc lấy kết tủa, nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 6 gam chất rắn D chứa 2 oxit. Cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, Viết các phương trình phần ứng và tính % số mol mỗi kim loại trong A.
D chứa 2 oxide: \(MgO,Fe_2O_3\) (oxide 2 kim loại có tính khử cao nhất)
Vậy hỗn hợp A dư, muối đồng(II) hết.
B gồm Cu, Fe
\(Mg+CuSO_4->MgSO_4+Cu\\ Fe+CuSO_4->MgSO_4+Cu\\ MgSO_4+2NaOH->Mg\left(OH\right)_2+Na_2SO_4\\FeSO_4+2NaOH->Fe\left(OH\right)_2+Na_2SO_4 \\ Mg\left(OH\right)_2-^{^{t^{^0}}}->MgO+H_2O\\2 Fe\left(OH\right)_2+\dfrac{1}{2}O_2-^{^{ }t^{^{ }0}}->Fe_2O_3+2H_2O\\ n_{Mg}=a;n_{Fe\left(pư\right)}=b\\ \Delta m\uparrow=9,2-6,8=40a+8b=2,4\left(I\right)\\ 40a+\dfrac{160b}{2}=6\left(II\right)\\ \Rightarrow a=b=0,05mol\\ m_B=9,2=64\left(a+b\right)+56n_{Fe\left(dư\right)}\\ n_{Fe\left(dư\right)}=0,05\left(mol\right)\\ \%m_{Mg}=\dfrac{24.0,05}{6,8}.100\%=17,65\%\\ \%m_{Fe}=82,35\%\)
Bước 1: Viết các phương trình phản ứng
Phản ứng 1: Mg + CuSO4 -> MgSO4 + Cu
Phản ứng 2: Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu
Phản ứng 3: Cu(OH)2 -> CuO + H2O
Bước 2: Tính toán số mol của chất rắn B
Khối lượng chất rắn B = 9,2g
Khối lượng mol CuSO4 = 63.55g/mol + 32.07g/mol + (4 * 16g/mol) = 159.62g/mol
Số mol CuSO4 = 9,2g / 159.62g/mol = 0.0577 mol
Vì phản ứng 1 và phản ứng 2 xảy ra hoàn toàn, nên số mol Mg và Fe trong hỗn hợp A cần tìm là 0.0577 mol.
Bước 3: Tính toán % số mol mỗi kim loại trong A
Khối lượng mol Mg = 24.31g/mol
Khối lượng mol Fe = 55.85g/mol
% số mol Mg trong A = (0.0577 mol * 24.31g/mol) / 6.8g * 100% = 20.34%
% số mol Fe trong A = (0.0577 mol * 55.85g/mol) / 6.8g * 100% = 47.28%
Vậy, % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp A là: Mg: 20.34% và Fe: 47.28%.
