Trộn 200 gam dung dịch NaOH 10% vào 500ml dung dịch chứa H2SO4 0,2M và MgSO4 0,4M thu được dung dịch X và m1 g kết tủa. Lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được m2 g chất rắn. Tính m1, m2 và CM các chất trong X, biết kiềm sẽ phản ứng với axit hết rồi sau đó mới tác dụng với muối.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2SO_4}=0,2.0,5=0,1\left(mol\right)\\n_{MgSO_4}=0,3.0,5=0,15\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(n_{MgO}=\dfrac{4}{40}=0,1\left(mol\right)\)
PTHH: 2NaOH + H2SO4 --> Na2SO4 + 2H2O
0,2<-----0,1
2NaOH + MgSO4 --> Mg(OH)2 + Na2SO4
0,2<------------------0,1
Mg(OH)2 --to--> MgO + H2O
0,1<------------0,1
=> nNaOH = 0,2 + 0,2 = 0,4 (mol)
=> mNaOH = 0,4.40 = 16 (g)
=> \(m_1=\dfrac{16.100}{10}=160\left(g\right)\)
m2 = 0,1.58 = 5,8 (g)
nH2SO4=0,2.0,5=0,1(mol)
nMgSO4=0,3.0,5=0,15(mol)
nMgO=\(\dfrac{4}{40}=0,1mol\)
PTHH: 2NaOH + H2SO4 --> Na2SO4 + 2H2O
0,2<-----0,1
2NaOH + MgSO4 --> Mg(OH)2 + Na2SO4
0,2<------------------0,1
Mg(OH)2 --to--> MgO + H2O
0,1<------------0,1
=> nNaOH = 0,2 + 0,2 = 0,4 (mol)
=> mNaOH = 0,4.40 = 16 (g)
=> m1=\(\dfrac{16.100}{10}=160g\)
m2 = 0,1.58 = 5,8 (g)
\(n_{NaOH}=\dfrac{200.15\%}{40}=0,75\left(mol\right)\)
\(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2SO_4}=0,0001V\left(mol\right)\\n_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=0,00005V\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
PTHH: 2NaOH + H2SO4 --> Na2SO4 + 2H2O
0,0002V<-0,0001V
6NaOH + Fe2(SO4)3 --> 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3
0,0003V<-0,00005V---------------->0,0001V
=> 0,0002V + 0,0003V = 0,75
=> V = 1500 (ml)
nFe(OH)3 = 0,15 (mol)
=> m1 = 0,15.107 = 16,05 (g)
PTHH: 2Fe(OH)3 --to--> Fe2O3 + 3H2O
0,15--------->0,075
=> mFe2O3 = 0,075.160 = 12 (g)
\(n_{KOH}=0,1.2=0,2mol\\ n_{MgSO_4}=0,1.0,8=0,08mol\\ n_{H_2SO_4}=0,1.0,4=0,04mol\)
Vì bazo và axit luôn pư trc nên H2SO4 hết MgSO4 dư.
\(2KOH+H_2SO_4\rightarrow K_2SO_4+2H_2O\)
0,08 0,04 0,04 0,08
\(2KOH+MgSO_4\rightarrow Mg\left(OH\right)_2+K_2SO_4\)
0,12 0,06 0,06 0,06
\(Mg\left(OH\right)_2\underrightarrow{t^0}MgO+H_2O\)
0,06 0,06 0,06
\(m_1=m_{Mg\left(OH\right)_2}=0,06.58=3,48g\\ m_2=m_{MgO}=0,06.40=2,4g\\ C_{M\left(K_2SO_4\right)}=\dfrac{0,04+0,06}{0,1+0,1}=0,5M\\ C_{M\left(MgSO_4\right)}=\dfrac{0,08-0,06}{0,1+0,1}=0,1M\)
nHCl = 0,4.0,5 = 0,2 mol; nH2SO4 = 0,08.0,5 = 0,04 mol
nH+ = nHCl + 2nH2SO4 = 0,28 mol
Đặt số mol của Zn và Mg trong hỗn hợp ban đầu là x và y (mol)
Ta có: 65x + 24y = 5,34 (1)
Zn + 2H+ → Zn2+ + H2
x → 2x → x (mol)
Mg + 2H+ → Mg2+ + H2
y → 2y → y (mol)
Dung dịch Y gồm có:
Ta thấy: nH+ + 2nZn2+ + 2nMg2+ (= 0,28 mol) < nNaOH (= 0,3 mol)
=> NaOH dư, Zn(OH)2 bị tan một phần
=> nNaOH hòa tan kết tủa = 0,3 – 0,28 = 0,02 mol
H+ + OH- → H2O
0,28-2x-2y → 0,28-2x-2y (mol)
Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2
x → 2x → x (mol)
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2
y → 2y → y (mol)
Zn(OH)2 + 2OH- → ZnO22- + H2O
0,01 ← 0,02 (mol)
Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng: m kết tủa = mMg(OH)2 + mZn(OH)2
=> 99(x-0,01) + 58y = 8,43 <=> 99x + 58y = 9,42 (2)
Từ (1) và (2) ta có:
Ta có: nKOH : nBa(OH)2 = 0,4:0,05 = 8
Giả sử số mol của KOH và Ba(OH)2 lần lượt là 8a và a (mol)
=> nBa2+ = a (mol); nOH- = nKOH + 2nBa(OH)2 = 10a (mol)
- Khi kết tủa Mg(OH)2 và Zn(OH)2 đạt giá trị lớn nhất: nOH- = nH+ dư + 2nZn2+ + 2nMg2+
=> 10a = 0,04 + 2.0,06 + 2.0,06 => a = 0,028 mol
Ta thấy a < nSO42- => BaSO4 chưa đạt cực đại
- Giả sử sau khi Mg(OH)2 và Zn(OH)2 đạt cực đại ta thêm 8b mol KOH và b mol Ba(OH)2:
+ Lượng kết tủa sinh thêm là lượng BaSO4: nBaSO4 = nBa(OH)2 = b mol
=> mBaSO4 = 233b (gam)
+ Lượng kết tủa bị tan ra: nZn(OH)2 = nOH-: 2 = 10b : 2 = 5b (mol)
=> mZn(OH)2 = 99.5b = 495b (gam)
Ta thấy khối lượng kết tủa sinh ra nhỏ hơn khối lượng kết tủa bị tan nên khối lượng kết tủa lớn nhất là thời điểm Mg(OH)2 và Zn(OH)2 đạt cực đại. Khi đó: nBa(OH)2 = a = 0,028 mol
=> V = 0,028 : 0,05 = 0,56 (lít)
Kết tủa sau phản ứng gồm có:
Mg(OH)2 → t ∘ MgO + H2O
0,06 mol → 0,06 mol
Zn(OH)2 → t ∘ ZnO + H2O
0,06 mol → 0,06 mol
=> m = mBaSO4 + mMgO + mZnO = 0,028.233 + 0,06.40 + 0,06.81 = 13,784 gam
mNaOH = 200.10% = 20 gam ➝ nNaOH = 0,5 mol
nH2SO4 = 0,1 mol, nMgSO4 = 0,2 mol
Phản ứng:
(1) 2NaOH + H2SO4 ➝ Na2SO4 + 2H2O
0,2 0,1 0,1 (mol)
(2) 2NaOH + MgSO4 ➝ Mg(OH)2 + Na2SO4
0,3 0,15 0,15 0,15 (mol)
Dung dịch X: Na2SO4: 0,25 mol, MgSO4 dư: 0,05 mol
Kết tủa Mg(OH)2: 0,15 mol
Mg(OH)2 ➝ MgO + H2O
0,15 0,15
m1 = 0,15.58 = 8,7 gam
m2 = 0,15.40 = 6 gam