Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp FeS2, Fe, ZnS và S (đều có cùng số mol) trong H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 0,8 mol một chất khí duy nhất là SO2. Giá trị của m là
A. 23,33 gam
B. 15,25 gam
C. 61,00 gam
D. 18,30 gam.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Qui đổi hh X về Fe, Cu, Mg, Zn và S
Gọi số mol e cho của hh kim loại là x và số mol của S là y
Ta có m kim loại = 10,42 – 32y
m kết tủa lớn nhất = mM(OH)n + mBaSO4
mM(OH)n = m kim loại + mOH- = 10,42 – 32y + 17x
n BaSO4 = nSO42- =x/2 => mBaSO4 =x/2 .233
=> m kết tủa = 10,42 – 32y + 17x + x/2.233 = 43,96 (2)
Từ (1) và (2) => x = 0,28 và y = 0,12
=> m = 10,42 – 32 . 0,12 + . 96 = 20,02
Phản ứng nhiệt nhôm:
X tác dụng với NaOH thu được => Al dư (*)
Phản ứng xảy ra hoàn toàn (**)
Kết hợp (*), (**) => F e 3 O 4 hết => X gồm Fe, A l 2 O 3 và Al dư
Chú ý: Bài toán chia làm hai phần không bằng nhau
*Xét phần một
Số mol H2 thu được là:
Trong X, chỉ có Al2O3 và Al dư tác dụng với NaOH theo sơ đồ sau:
Chất rắn thu được là Fe
Chất rắn thu được tác dụng với H2SO4 đặc, nóng:
Sơ đồ phản ứng:
*Xét phần hai:
Số mol HNO3 là:
Các quá trình tham gia của H+:
Xét phần 1: do sinh ra H2 ⇒ Al dư. nH2 = 0,075 mol ⇒ nAl dư = 0,05 mol.
Rắn không tan là Fe. Ta có: 2H2SO4 + 2e → SO2 + SO42– + 2H2O.
⇒ nSO42– = nSO2 = 0,6 mol ⇒ nFe = (82,8 – 0,6 × 96) ÷ 56 = 0,45 mol.
8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe ⇒ nAl2O3 = 0,45 × 4 ÷ 9 = 0,2 mol.
⇒ mphần 1 = 0,05 × 27 + 0,2 × 102 + 0,45 × 56 = 46,95(g) ⇒ m phần 2 = 187,8(g).
⇒ phần 2 gấp 4 lần phần 1 ⇒ phần 2 chứa 0,2 mol Al; 0,8 mol Al2O3; 1,8 mol Fe.
Ta có: nH+ = 4nNO + 2nNO2 + 2nO + 10nNH4+ ⇒ nNH4+ = 0,015 mol.
Đặt nFe(NO3)2 = b ⇒ a + b = nFe = 1,8 mol; Bảo toàn electron:
0,2 × 3 + 3a + 2b = 1,25 × 3 + 1,51 + 0,015 × 8. Giải hệ có: a = 1,18.
Đáp án D
Chọn đáp án D
Xét phần 1: do sinh ra H2 ⇒ Al dư. nH2 = 0,075 mol ⇒ nAl dư = 0,05 mol.
Rắn không tan là Fe. Ta có: 2H2SO4 + 2e → SO2 + SO42– + 2H2O.
⇒ nSO42– = nSO2 = 0,6 mol ⇒ nFe = (82,8 – 0,6 × 96) ÷ 56 = 0,45 mol.
8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe ⇒ nAl2O3 = 0,45 × 4 ÷ 9 = 0,2 mol.
⇒ mphần 1 = 0,05 × 27 + 0,2 × 102 + 0,45 × 56 = 46,95(g) ⇒ m phần 2 = 187,8(g).
⇒ phần 2 gấp 4 lần phần 1 ⇒ phần 2 chứa 0,2 mol Al; 0,8 mol Al2O3; 1,8 mol Fe.
Ta có: nH+ = 4nNO + 2nNO2 + 2nO + 10nNH4+ ⇒ nNH4+ = 0,015 mol.
Đặt nFe(NO3)2 = b ⇒ a + b = nFe = 1,8 mol; Bảo toàn electron:
0,2 × 3 + 3a + 2b = 1,25 × 3 + 1,51 + 0,015 × 8. Giải hệ có: a = 1,18
Giải thích:
Phần 1:
nH2 = 0,075 => nAldư = 0,05
8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
8x→ 3x →4x → 9x
Chất rắn không tan trong NaOH là Fe (9x mol). Với H2SO4 đặc nóng
=> Fe3+ (u) và Fe2+ (v)
Bảo toàn electron: 3u + 2v = 0,6 . 2
m muối = 400a/2 + 152b = 82,8
=> u = 0,3 và v = 0,15
=> 9x = u + v => x = 0,05
Vậy phần 1 chứa Al (0,05), Al2O3 (0,2) và Fe (0,45)
=> mPhần 1 = 46,95
=> mPhần 2 = mX - mPhần 1 = 187,8
=> mPhần 2 = 4mPhần 1
Vậy phần 2 chứa các chất có số mol gấp 4 phần 1.
Phần 2 chứa Al (0,2), Al2O3 (0,8) và Fe (1,8)
=> nO = 0,8 . 3 = 2,4
nH+ = 12,97 = 4nNO + 2nNO2 + 2nO + 10nNH4+
=> nNH4+ = 0,015
Dung dịch A chứa Fe3+ (a mol), Fe2+ (y mol) và các ion khác.
Bảo toàn Fe => a + b = 1,8
Bảo toàn electron => 3a + 2b + 0,2 . 3 = 1,25 . 3 + 1,51 + 0,015 . 8
=> a = 1,18 và b = 0,62
Đáp án D