Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng. dư. Sau phản ứng thu được khí SO2 và dung dịch Y chứa 71,2 gam muối. Mặt khác, đổ dung dịch NaOH dư vào Y thấy có 40,2 gam kết tủa xuất hiện. Tính giá trị của m.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A
Quy hỗn hợp X chứa hai chất: FeO xmol và Fe2O3 y mol
Cho X+ khí CO→Chất rắn Y + khí Z chứa CO, CO2
CO2+ Ca(OH)2 → CaCO3+ H2O
Có: nCO2= nCaCO3= 0,04 mol
Cho Y + H2SO4 đặc nóng dư thu được nSO2=0,045 mol
- Quá trình cho e:
FeO → Fe3++ 1e
x x mol
C+2 → C+4+ 2e
0,04 0,08 mol
- Quá trình nhận electron:
S+6+ 2e → SO2
0,09← 0,045 mol
Theo định luật bảo toàn electron:
ne cho= ne nhận → x+0,08 = 0,09→ x= 0,01mol
Muối thu được sau phản ứng là Fe2(SO4)3
→ nFe2(SO4)3= 18/400= 0,045 mol
Bảo toàn nguyên tố Fe ta có:
x+ 2y= 0,045.2→ y= 0,04 mol
→ m= mFeO + mFe2O3=72x + 160y= 72.0,01+ 160.0,04= 7,12 gam
Đáp án B
Sau khi hỗn hợp X bị CO lấy
đi 1 phần oxi ⇒ Chất rắn Y.
+ Đặt nFe/Y = a và nO/Y = b ta có:
PT bảo toàn electron:
3a – 2b = 2nSO2 = 0,09 mol (1)
PT theo muối Fe2(SO4)3:
200a = 18 (2)
+ Giải hệ (1) và (2) ta có:
a = b = 0,09 mol
⇒ mY = 0,09(56+16) = 6,48 gam.
+ Mà nO bị lấy đi bởi CO = nCaCO3 = 0,04 mol
⇒ nX = mY + mO bị lấy đi
= 6,48 + 0,04×16 = 7,12 gam
Sau khi hỗn hợp X bị CO lấy đi 1 phần oxi ⇒ Chất rắn Y.
+ Đặt nFe/Y = a và nO/Y = b ta có:
PT bảo toàn electron: 3a – 2b = 2nSO2 = 0,09 mol (1)
PT theo muối Fe2(SO4)3: 200a = 18 (2)
+ Giải hệ (1) và (2) ta có: a = b = 0,09 mol
⇒ mY = 0,09×(56+16) = 6,48 gam.
+ Mà nO bị lấy đi bởi CO = nCaCO3 = 0,04 mol
⇒ nX = mY + mO bị lấy đi = 6,48 + 0,04×16 = 7,12 gam
Đáp án B
Đáp án C
- Giả sử Mg, Fe đều phản ứng hết với muối kim loại => Z chứa toàn bộ số mol Mg2+ ; Fex+
=> T chứa Mg(OH)2 và Fe(OH)x => Chất rắn cuối cùng là MgO và Fe2O3 chắc chắn phải có khối lượng lớn hơn lượng kim loại ban đầu trong X => Không thỏa mãn đề bài (7,2 < 7,36)
=> Các muối nitrat phản ứng hết, kim loại dư và đó là Fe (vì Mg phản ứng trước)
=> kết tủa Y gồm Cu, Ag, Fe.
- Gọi nMg = a ; nFe(pứ) = b ; nFe dư = c => mX = 24a + 56b + 56c = 7,36 (1)
- Bảo toàn e cho phản ứng trao đổi muối: 2nMg + 2nFe pứ = nAg + 2nCu = 2a + 2b
- Khi Y + H2SO4 đặc nóng (Fe → Fe3+)
Bảo toàn electron: 2nCu + nAg + 3nFe dư = 2nSO2 = 2.5,04/22,4 = 0,45 mol
=> 2a + 2b + 3c = 0,45 (2)
- Như đã phân tích ở trên. chất rắn cuối cùng gồm MgO và Fe2O3.
Bảo toàn nguyên tố: nMg = nMgO = a ; nFe2O3 = ½ nFe pứ = 0,5b
=> mrắn = mMgO + mFe2O3 = 40a + 160.0,5b = 40a + 80b = 7,2 (3)
Từ (1,2,3) => a = 0,12 ; b = 0,03 ; c = 0,05 mol
=> mFe(X) = 56.(0,03 + 0,05) = 4,48g
=> %mFe(X) = 4,48: 7,36 = 60,87%
Đáp án B
mX = 56a+64b+16(1,5a+b-0,135) = 38,64
=> 80a + 80b = 40,8 (1)
mmuối sunfat = 200a + 160b = 99,6
=> a = 0,45; b=0,06
m ↓ = 0,225.32 + 0,06.96 = 12,96 (g)
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Cu}=a\left(mol\right)\\n_{Fe}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\left(đk:a,b>0\right)\)
PTHH:
\(Cu+2H_2SO_{4\left(đặc,nóng\right)}\rightarrow CuSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O\)
a------------------------------->a
\(2Fe+6H_2SO_{4\left(đặc,nóng\right)}\rightarrow Fe_2\left(SO_4\right)_3+3SO_2\uparrow+6H_2O\)
b----------------------------------->0,5b
\(2NaOH+CuSO_4\rightarrow Cu\left(OH\right)_2\downarrow+Na_2SO_4\)
a---------->a
\(6NaOH+Fe_2\left(SO_4\right)_3\rightarrow2Fe\left(OH\right)_3\downarrow+3Na_2SO_4\)
0,5b----------->a
Theo bài ra, ta có hệ: \(\left\{{}\begin{matrix}160a+400.0,5b=71,2\\98a+107b=40,2\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,17\left(mol\right)\\b=0,22\left(mol\right)\end{matrix}\right.\left(TM\right)\)
\(\rightarrow m=0,17.64+0,22.56=23,2\left(g\right)\)