\(PTHH:\)
\(Fe+H_2SO_4--->FeSO_4+H_2\) \((1)\)
\(2Al+3H_2SO_4--->Al_2(SO_4)_3+3H_2\) \((2)\)
\(a)\)
Đặt \(nFe=a(mol)\),\(nAl=b(mol)\)
Mà khối lượng hai kim loại là 13,9 g
Ta có: \(56a+27b=13,9\) \((I)\)
Theo PTHH (1) và (2) \(nH_2=(a+1,5b)mol\)
\(nH_2=\dfrac{7,84}{22,4}=0,35(mol)\)
\(a+1,5b=0,35\) \((II)\)
Giai (I) và (II) \(\left\{{}\begin{matrix}a=0,2\\b=0,1\end{matrix}\right.\)
\(=> mFe=0,2.56=11,2 (g)\)
\(\%mFe=\dfrac{11,2.100\%}{13,9}=80,58\%\)
\(=>\%mAl=100\%-80,58\%=19,42\%\)
Theo PTHH : \(nH_2SO_4 = nH_2=0,35(mol)\)
\(VH_2SO_4=\dfrac{0,35}{2}=0,175 (l)\)
\(b)\) Vì chỉ lấy 1 nửa lượng khí X nên ta có:
\(nFe=0,1(mol)\)
\(nAl=0,05(mol)\)
\(2Fe+6H_2SO_4(đặc)-t^o->Fe_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O\) \((3)\)
\(2Al+6H_2SO_4(đặc)-t^o-> Al_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O\) \((4)\)
Theo PTHH (3) và (4) \(nSO_2=0,15+0,075=0,225(mol)\)
\(nBa(OH)2=1.0,15=0,15(mol)\)
Vì \(\dfrac{nSO_2}{nBa(OH)2 } = 1,5\)
=>. Sản phẩm gồm 2 muối
\(SO_2+Ba(OH)_2--->BaSO_3+H_2O\) \((5)\)
\(2SO_2+BaSO_3+H_2O--->Ba(HSO_3)_2\) \((6)\)
Theo (5) Ta chon nBa(OH)2 để tính,
\(=> nBaSO_3=0,15(mol)\)
\(nSO_2 (dư) = 0,225-0,15=0,075 (mol)\)
Theo (6) chon nSO2 dư để tính
\(=> nBaSO_3(đã dùng)=0,0375 (mol)\)
\(=> nBaSO_3(dư)=0,15-0,0375=0,1125(mol)\) \(=> mBaSO_3 =0,1125.217=24,4125(g)\)
\(nBa(HSO_3)_2 = 0,0375(mol)\) \(=> mBa(HSO_3)_2 = 0,0375 .299=11,2125(g)\)
\(=> m \)muối = \(24,4125+22,2125=35,625(g)\)