BÀI 10/ Hỗn hợp 3kloai Cu , Fe, Mg nặng 20 g được hòa tan hết bằng H2SO4 loãng thoát ra khí A nhận được dd B, và chất rắn D . Thêm KOH vào dd B rồi sục k/ khí để xảy ra hoàn toàn pư: Fe(OH)2 + O2 + H2O à Fe(OH)3
Lọc kết tủa và nung đến khối lượng không đổi cân nặng 24g . Chất rắn D cũng được nung trong không khí đến khối lượng không đổi cân nặng 5g. Tìm % mỗi kloai ban đầu.
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=a\left(mol\right)\\n_{Mg}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(n_{CuO}=\dfrac{5}{80}=0,0625\left(mol\right)\)
PTHH:
Fe + H2SO4 ---> FeSO4 + H2
a ----------------------> a
Mg + H2SO4 ---> MgSO4 + H2
b ------------------------> b
MgSO4 + 2KOH ---> Mg(OH)2 + K2SO4
b ---------------------------> b
FeSO4 + 2KOH ---> Fe(OH)2 + K2SO4
a ---------------------------> a
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O --to--> 4Fe(OH)3
a ----------------------------------------> a
2Fe(OH)3 --to--> Fe2O3 + 3H2O
a --------------------> 0,5a
Mg(OH)2 --to--> MgO + H2O
b -------------------> b
2Cu + O2 --to--> 2CuO
0,0625 <------------- 0,0625
Hệ pt \(\left\{{}\begin{matrix}56a+24b+0,0625.64=20\\160.0,5a+40b=24\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,2\left(mol\right)\\b=0,2\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe}=0,2.56=11,2\left(g\right)\\m_{Mg}=0,2.24=4,8\left(g\right)\\m_{Cu}=0,625.64=4\left(g\right)\end{matrix}\right.\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Fe}=\dfrac{11,2}{20}=56\%\\\%m_{Mg}=\dfrac{4,8}{20}=24\%\\\%m_{Cu}=\dfrac{4}{20}=20\%\end{matrix}\right.\)
\(\left\{{}\begin{matrix}Fe:x\left(mol\right)\\Mg:y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
x x x
\(Mg+H_2SO_4\rightarrow MgSO_4+H_2\)
y y y
Khí A nhận được là \(H_2\)
\(FeSO_4+2KOH\rightarrow Fe\left(OH\right)_2\downarrow+K_2SO_4\)
x x
\(MgSO_4+2KOH\rightarrow Mg\left(OH\right)_2\downarrow+K_2SO_4\)
y y
\(2Fe\left(OH\right)_3\underrightarrow{t^o}Fe_2O_3+3H_2O\)
x \(\dfrac{x}{2}\)
\(Mg\left(OH\right)_2\underrightarrow{t^o}MgO+H_2O\)
y y
\(2Cu+O_2\underrightarrow{t^o}2CuO\)
\(n_{CuO}=\dfrac{5}{80}=0,0625mol\Rightarrow m_{Cu}=4g\)
\(m_{Fe+Mg}=20-4=16g\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}56x+24y=16\\80x+40y=24\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\\y=0,2\end{matrix}\right.\)
\(\%m_{Fe}=\dfrac{0,2\cdot56}{20}\cdot100\%=56\%\)
\(\%m_{Mg}=\dfrac{0,2\cdot24}{20}\cdot100\%=24\%\)
\(\%m_{Cu}=100\%-\left(56\%+24\%\right)=20\%\)