cho 3,28 gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg vào 400 ml dung dịch CuSO4 sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 4,24 gam chất rắn B và dung dịch C . Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch C lọc lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,4 gam chất rắn d a) Tính tính CM dd CuSO4 b) Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A

Mg +CuSO4-> MgSO4+Cu(1)

Fe+CuSo4-> FeSO4+Cu(2)

MgSO4+2NaOH-> Mg(OH)2+ Na2SO4(3)

FeSo4+2NaOH-> Fe(OH)2+ Na2SO4(4)

Mg(OH)2->(t độ) MgO+H2O(5)

4Fe(OH)2+O2-> 2Fe2O3 +4H2O( t độ)(6)

mFe+mMg=3,28g

Theo pt 1,2,3,4,5,6 mà mFe2O3 + mMgO=2,4g=> vô lí(2,4<3,28)

Vậy CuSO4 thiếu , kim loại dư

*Giả sử chỉ có Mg phản ứng

Mg+CuSO4-> MgSO4+Cu(1)

a(mol)

a=(4,24-3,28)/(64-56)=0,024 mol

2NaOH+ MgSo4-> Mg(OH)2 +Na2SO4(2)

Mg(OH)2-> MgO+H2O( t độ)(3)

Theo 1,2,3: nMgO=0,024 mol

=> mMgO=0,024.40=0,96g<2,4g=> vô lí

Vậy Fe tham gia phản ứng và Mg phản ứng hết

* Gọi x là số mol Mg, y là số mol của Fe phản ứng hết
Theo 2,4,6, ta có hpt:

40x+8y=4,24-3,28

40x+80y=2,4

=> x=y=0,02

CM CuSO4=0,04:0,4=0,1M

b) Ta có mMg=0,02.24=0,48g

%mMg=14,63%

%mMgO=100%-14,63%=85,37%

Đáp án:

a) $C_{M\ CuSO_4}=0,1 M$

b) % khối lượng của kim loại Mg và Fe trong hỗn hợp lần lượt là 14,63% và 85,37%

Giải thích các bước giải:

Xét phản ứng của kim loại với dung dịch $CuSO_4$

$Fe +CuSO_4 → FeSO_4 +Cu$

  x                                          x

$Mg+CuSO_4→MgSO_4+Cu$

  y                                        y

Sau phản ứng, khối lượng chất rắn tăng:

4,24 – 3,28 = 0,96 gam = $m_{Cu} – (m_{Fe\text{ phản ứng}} + m_{Mg\text {phản ứng}})$

$64(x + y) - (56x + 24y) = 0,96\,\,(1)$

Khi thêm NaOH và dung dịch C thu được $Fe(OH)_2$ và $Mg(OH)_2$ kết tủa, lọc kết tủa và nung ngoài không khí ta được chất rắn D gồm: MgO và $Fe_2O_3$

Ta có:

${m_{cr}} = \frac{x}{2}.160 + 40y = 2,4\,\,(2)$

Từ (1) và (2) suy ra: x = 0,02 và y = 0,02

$\to {n_{Cu\,S{O_4}}} = 0,04\,\,mol \to {C_{M\,\,Cu\,S{O_4}}} = \frac{{0,04}}{{0,4}} = 0,1M$

b) Mg là kim loại mạnh hơn Fe nên Mg sẽ phản ứng hết, Fe dư.

   $\% {m_{Mg}} = \frac{{0,02.24}}{{3,28}}.100\%  = 14,63\% $

   $ \% {m_{Fe}} = 100\%  - 14,63\%  = 85,37\% $