Hòa tan hoàn toàn 10,44 gam một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch X và 1,624 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối sunfat khan. Tính giá trị của m theo 2 cách khác nhau.

Đáp án:

 Ta có PTHH:

X  + H2SO4  ----> Fe2(SO4)3  + SO2  + H2O    (1)

Lại có:

X  + O2 ---->   Fe2O3   (2)

Theo PTHH (1) và (2), Fe đều có số oxi hoá là +3 nên số mol electron mà X cho H2SO4 bằng số mol eletron mà X cho O2

=> 2.nSO2 = 4.nO2     => nO2 = 0,03625 mol

=> mO2 = 0,03625.32 = 1,16 gam

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mFe2O3 = mX + mO2 = 1,16 (g)

=> nFe2O3 = 0,0725 mol

Do nguyên tố được bảo toàn nên nFe2(SO4)3 =  nFe2O3 = 0,0725 mol

Vậy m = mFe2(SO4)3 = 0,0725.400 = 29 (g)

Đáp án + Giải thích các bước giải:

$C_1:$

Đặt $n_{Fe(oxit)}=x(mol);n_{O(oxit)}=y(mol)$

$\Rightarrow 56x+16y=10,44(1)$

$Fe^o\to Fe^{+3}+3e$

$S^{+6}+2e\to SO_2^{+4}$

$O^o+2e\to O^{-2}$

BT e: $3x=2y+2n_{SO_2}=2y+2.\dfrac{1,624}{22,4}=0,145(2)$

$(1)(2)\Rightarrow x=y=0,145$

$\Rightarrow m_{muối}=m_{Fe_2(SO_4)_3}=\dfrac{0,145}{2}.400=29(g)$

$C_2:$

$n_{SO_2}=0,0725(mol)$

$\Rightarrow n_{oxit}=n_{SO_2}=0,0725(mol)$

$\Rightarrow n_{H_2SO_4}=0,0725.3+0,0725=0,29(mol)$

$\Rightarrow n_{H_2O}=n_{H_2SO_4}=0,29(mol)$

BTKL: $m_{muối}=10,44+0,29.98-0,0725.64-0,29.18=29(g)$