Cho hỗn hợp gồm 12,0 gam CuO và 34,8 gam Fe3O4 tan hết trong dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, thu được dung dịch A. Cho m gam Mg vào A, sau phản ứng thu được dung dịch B. Thêm dung dịch KOH dư vào B được kết tủa D. Nung D trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 45,05 gam chất rắn E. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của m.
1 câu trả lời
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$CuO + 2H^+ \to Cu^{2+} + H_2O$
$Fe_3O_4 + 8H^+ \to Fe^{2+} + 2Fe^{3+} + 4H_2O$
Dung dịch A gồm $\begin{cases} Cu^{2+} : 0,15 \\Fe^{2+} : 0,15 \\Fe^{3+} = 0,3 \end{cases}$
TH1 : Mg tan hết không kim loại nào bị đẩy
$m_{CuO+Fe_2O_3} = 0,15.80 + 0,45.80 = 48 (g)$
Mà không kl nào bị đẩy thì $ m > 48 > 45,05 $
TH2 : Cu bị đẩy 1 phần
Gọi $n_{MgO} = x$ , $n_{CuO} = y$
Bảo toàn e ta có
$Mg^o \to Mg^{+2} +2e$
$Fe^{+3} +e \to Fe^{+2} $
$Cu^{+2} +2e \to Cu^o$
$2x = 0,3 + 2.(0,15 - y)$
Ta có hpt
$\begin{cases} 40x + 80y = 45,05 - 0,45.80 \\2x + 2y = 0,6 \end{cases}$
Ra nghiệm âm -> Loại
TH3 : Fe bị đẩy 1 phần
Gọi $n_{MgO} = a$ , $n_{Fe_2O_3} = b$
$Mg^o \to Mg^{+2} +2e$
$Fe^{+3} +e \to Fe^{+2} $
$Cu^{+2} +2e \to Cu^o$
$Fe^{+2} +2e \to Fe^o$
$2a = 0,3 + 0,15.2 + 2.(0,45 - 2b$
$ 2a + 4b = 1,5$
Ta có hpt
$\begin{cases} 40x + 160b = 45,05 \\2a + 4b = 1,5 \end{cases}$
$\begin{cases} a= 0,37375 \\b = 0,188125 \end{cases}$
$ m = 24a = 8,97 (g)$