Hòa tan 3,2 gam oxit của một kim loại hóa trị III bằng 200 gam dung dịch H2SO4 loãng. Khi thêm vào hỗn hợp sau phản ứng một lượng CaCO3 vừa đủ thấy thoát ra 0,224 dm3 CO2 (đktc), sau đó cô cạn dung dịch thu được 9,36 gam muối khan. Xác định oxit kim loại trên và nồng độ % H2SO4 đã dùng.

`#Sad`

`\text{→Gọi kim loại cần tìm là:}` `R`

`\text{·PTHH:}`

`R_2O_3+3H_2SO_4` $\longrightarrow$ `R_2(SO_4)_3+3H2O` `(1)`

`\text{→Khi phản ứng với}` `CaCO_3` `\text{thấy thoát ra}` `CO_2`

`⇒ H_2SO_4` `\text{dư}`

`\text{·Đổi:}` `0,224 dm^3` `= 0,224` `\text{lít}`

`n_(CO_2) = (0,224)/(22,4) = 0,01` `\text{(mol)}`

`\text{→Gọi}` `a` `\text{là số mol của}` `R_2O_3`

`\text{·Theo phương trình}` `(1):` 

`n_(CaSO_4) = n_(SO_2) = 0,01` `\text{(mol)}`

`⇒ m_(CaSO_4) = 0,01. 136 = 1,36` `\text{(g)}`

`⇒ m_((R_2SO_4)_3) = 9,36-1,36 = 8` `\text{(g)}`

`\text{·Ta có:}`

`m_(R_2O_3) = a(2R+16. 3) = 3,2` `(***)`

`m_((R_2SO_4)_3) = a(2R+96. 3) = 8` `(2***)`

`\text{→Từ}` `(***), (2***)`

`⇒ (a(2R+48))/(a(2R+288)) = (3,2)/8`

`⇒ M_R = 56 (= Fe)`

`⇒` `\text{·CTHH:}` `Fe_2O_3`

`n_((Fe_2SO_4)_3) = 8/(400) = 0,02` `\text{(mol)}`

`\text{→Theo phương trình}` `(1)` `\text{ta có:}`

`n_(H_2SO_4) = 3. n_((Fe_2SO_4)_3) = 3. 0,02 = 0,06` `\text{(mol)}`

`⇒ n_(H_2SO_4)`  `\text{ban đầu}` `= 0,06+0,01 = 0,07` `\text{(mol)}`

`⇒ m_(H_2SO_4) = 0,07. 98 = 6,86` `\text{(g)}`

`⇒ C%_(H_2SO_4) = (6,86)/(200). 100% = 3,43` `%`

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

X2O3+3H2SO4-> X2(SO4)3+3H2O

x 3x x

H2SO4+CaCO3-> CaSO4+H2O+CO2

0,01 0,01 0,01

nCO2=0,224/22,4=0,01(mol)

mX2(SO4)3=9,36-0,01x136=8(g)

Ta có

\[\frac{{3,2}}{{2X + 48}} = \frac{8}{{2X + 288}}\]

=> X=56

=> oxit là Fe2O3

nH2SO4=3nFe2O3=3x3,2/160=0,06(mol)

=> nH2SO4 ban đầu=0,06+0,01=0,07(mol)

C%H2SO4=0,07x98/200=3,43%