Cho hỗn hợp A gồm: Fe, CuO, Fe3O4. - Cho khí CO dư đi qua a gam A nung nóng. Sau phản ứng hoàn toàn thu được 2,92 gam chất rắn và 3,136 lít (đktc) hỗn hợp khí X ( gồm CO và CO2 ) có dx/H2 = 16. - Mặt khác hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp A cần dùng 100 gam hỗn hợp H2SO4 5,39%. Sau phản ứng kết thúc thu được dung dịch B ( gồm 3 muối sunfat và V lít khí H2 (đktc)). 1. Xác định giá trị a và V. 2. Tính C% mỗi chất trong dung dịch B. 3. Cho lượng dư dung dịch Ba(OH)2 tác dụng với dung dịch B trong môi trường không khí. Khi các phản ứng hóa học xảy ra hoàn toàn, lọc lấy kết tủa làm khô, ẩm được b gam chất rắn khan. Xác định giá trị b. cứu mình vs :((((

Đáp án + Giải thích các bước giải:

 `1`: 

`CuO + CO`$\xrightarrow{t°}$`Cu + CO_2(1)` 

`Fe_3O_4 + 4CO`$\xrightarrow{t°}$`3Fe + 4CO_2 (2)`

`Fe + H_2SO_4 → FeSO_4 + H_2 (3)`

`Fe_3O_4 + 4H_2SO_4 → Fe_2(SO_4)_3 + FeSO_4 + 4H_2O (4)`

`CuO + H_2SO_4 → CuSO_4 + H_2O(5)` 

Đặt  `n_{CuO}, n_{Fe}, n_{Fe_3O_4} = x, y, z(mol)` 

Theo `(1)(2)` có: 

`m_r = 64x + 56y + 3z . 56 = 2,92(t)` 

`n_X = {3,136}/{22,4} = 0,14(mol)`

Áp dụng sơ đồ đường chéo: 

`{n_{CO}}/{n_{CO_2}} = {16 . 2 - 28}/{44 - 16 . 2} = 1/3` 

Đặt `n_{CO}, n_{CO_2} = a, b(mol)` 

Ta có: 

$\begin{cases} a + b = 0,14\\a - 3b= 0 \end{cases}$

`→` $\begin{cases} a = 0,105(mol)\\b = 0,035(mol) \end{cases}$

`n_{CO} = n_{CO_2} = 0,035(mol)`

Bảo toàn khối lượng: 

`m_{CO} + a = m_r + m_{CO_2}`

`→ a = 2,92 + 0,035 . 44 - 0,035 . 28 = 3,48g`

Theo `(1)(2)`: 

`n_{CO_2} = x + 4z = 0,035(p)` 

Mặt khác: 

`n_{H_2SO_4} = {100 . 5,39%}/{98} 0,055(mol)` 

Theo `(3)(4)(5)`:

`n_{H_2SO_4} = x + y + 4z = 0,055(q)`

Từ `(t)(p)(q)` ta có: 

$\begin{cases} x = 0,015(mol)\\y=0,02(mol)\\z = 0,005(mol) \end{cases}$

`n_{H_2} = n_{Fe} = 0,02(mol)` 

`V_{H_2} = 0,02 . 22,4 =0,448l` 

`2` 

`mdd_B = 100 +3,48 - 0,02 . 2 = 103,44g`

Theo `(3)(4)`:

`n_{FeSO_4} = z + y = 0,005 + 0,02 = 0,025(mol)` 

`C%_{FeSO_4} = {0,025 . 152}/{103,44}.100≈3,67%`

Theo `(4)`: 

`n_{Fe_2(SO_4)_3} = z = 0,005 (mol)`

`C%_{Fe_2(SO_4)_3} = {0,005 . 400}/{103,44}.100 ≈ 1,93%` 

Theo `(5)`:

`n_{CuSO_4} = x = 0,015(mol)` 

`C%_{CuSO_4} = {0,015 . 160}/{103,44}.100≈2,32%` 

`3`: 

`Ba(OH)_2 + CuSO_4 → BaSO_4 + Cu(OH)_2 (6)` 

`Ba(OH)_2 + FeSO_4 → Fe(OH)_2 + BaSO_4 (7)`

`3Ba(OH)_2 + Fe_2(SO_4)_3 → 2Fe(OH)_3 + 3BaSO_4 (8)`

`4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O → 4Fe(OH)_3 (9)`

Theo `6`: 

`n_{Cu(OH)_2} = n_{CuSO_4} = 0,015(mol)` 

Theo `7`: 

`n_{Fe(OH)_2} = n_{FeSO_4} = 0,025(mol)` 

Theo `8`: 

`n_{Fe(OH)_3} = 2n_{Fe_2(SO_4)_3} = 0,01(mol)`

Bảo toàn nguyên tố mở rộng: 

`n_{SO_4^{2-} = n_{H_2SO_4} = 0,055(mol)` 

`→ n_{BaSO_4} = 0,055(mol)`

Theo `9`: 

`n_{Fe(OH)_3} = n_{Fe(OH)_2} = 0,025(mol)`

`b = m_{BaSO_4} + m_{Fe(OH)_3} + m_{Cu(OH)_2}`

`= 233 . 0,055 +  98 . 0,015  + ( 0,01 + 0,025)  . 107`

`= 18,03`

`#aura`

Đáp án:

`1.\ {(a=3text(,)48(g)),(V=0text(,)448(l)):}`

`2.\ {(C%_(FeSO_4)=3text(,)67%),(C%_(CuSO_4)==2text(,)32%),(C%_(Fe_2(SO_4)_3)=1text(,)93%):}`

`3.\ b=5,215(g)`

Giải thích các bước giải:

`1.`

`CuO+COoverset(t^o)(->)Cu+CO_2↑`

`Fe_3O_4+4COoverset(t^o)(->)3Fe+4CO_2↑`

`M_X=16xxM_(H_2)=16xx2=32(g//mol)`

`V_X=(3,136)/(22,4)=0,14(mol)`

$\rm CO: 28(g/mol) \hspace{5,6cm} 44-32=12 \\\hspace{4cm} \huge{\searrow} \hspace{2,5cm}\huge{\nearrow} \\\hspace{5cm} X: 32(g/mol) \\ \\\hspace{4cm} \huge{\nearrow} \hspace{2,5cm} \huge{\searrow} \\\ CO_2:44(g/mol) \hspace{5,3cm} 32-28=4$

`=>(n_(COdư))/(n_(CO_2))=12/4=3\ (1)`

Mặt khác:

`n_(COdư)+n_(CO_2)=0,14\ (2)`

`(1),\ (2)=>{(n_(CO)=0text(,)105(mol)),(n_(CO_2)=0text(,)035(mol)):}`

Bảo toàn `C:\ n_(COpư)=n_(CO_2)=0,035(mol)`

`BTKL:\ m_A+m_(COpư)=m_(text(rắn))+m_(CO_2)`

`=>a+0,035xx28=2,92+0,035xx44<=>a=3,48(g)`

Gọi `x,\ y,\ z` là `n_(Fe),\ n_(CuO),\ n_(Fe_3O_4)`

`=>m_A=56x+80y+232z=3,48\ (3)`

Mặt khác:

`m_(text(rắn))=56(x+3z)+64y=2,92`

`<=>56x+64y+168z=2,92\ (2)`

`m_(H_2SO_4)=100xx5,39%=5,39(g)`

`=>n_(H_2SO_4)=(5,39)/98=0,055(mol)`

`Fe+H_2SO_4->FeSO_4+H_2↑`

`CuO+H_2SO_4->CuSO_4+H_2O`

`Fe_3O_4+4H_2SO_4->FeSO_4+Fe_2(SO_4)_3+4H_2O`

`∑n_(H_2SO_4)=x+y+4z=0,055\ (3)`

`(1),\ (2),\ (3)=>{(x=0text(,)02),(y=0text(,)015),(z=0text(,)005):}`

`n_(H_2)=n_(Fe)=x=0,02(mol)`

`=>V=V_(H_2)=0,02xx22,4=0,448(l)`

`2.`

`m_B=3,48+100-0,02xx2=103,44(g)`

`n_(FeSO_4)=n_(Fe)+n_(Fe_3O_4)=x+z=0,025(mol)`

`=>m_(FeSO_4)=0,025xx152=3,8(g)`

`n_(CuSO_4)=n_(Cu)=b=0,015(mol)`

`=>m_(CuSO_4)=0,015xx160=2,4(g)`

`n_(Fe_2(SO_4)_3)=n_(Fe_3O_4)=z=0,005(mol)`

`=>m_(Fe_2(SO_4)_3)=0,005xx400=2(g)`

`=>{(C%_(FeSO_4)=(3text(,)8)/(103text(,)44)xx100=3text(,)67%),(C%_(CuSO_4)=(2text(,)4)/(103text(,)44)xx100=2text(,)32%),(C%_(Fe_2(SO_4)_3)=2/(103text(,)44)xx100=1text(,)93%):}`

`3.`

`FeSO_4+Ba(OH)_2->BaSO_4↓+Fe(OH)_2↓`

`CuSO_4+Ba(OH)_2->BaSO_4↓+Cu(OH)_2↓`

`Fe_2(SO_4)_3+3Ba(OH)_2->3BaSO_4↓+2Fe(OH)_3↓`

`4Fe(OH)_2+O_2+2H_2O->4Fe(OH)_3`

`∑n_(BaSO_4)=n_(FeSO_4)+n_(CuSO_4)+3n_(Fe_2(SO_4)_3)=0,025+0,015+3xx0,005=0,055(mol)`

`n_(Fe(OH)_2)=n_(FeSO_4)=0,025(mol)`

`n_(Cu(OH)_2)=n_(CuSO_4)=0,015(mol)`

`∑n_(Fe(OH)_3)=2n_(Fe_2(SO_4)_3)+n_(Fe(OH)_2)=2xx0,005+0,025=0,035(mol)`

`b=m_(BaSO_4)+m_(Cu(OH)_2)+m_(Fe(OH)_3)=0,055xx233+0,015xx98+0,035xx107=18,03(g)`