Hoà tan hoàn toàn 2,82 gam hỗn hợp X gồm C, S và P vào 35 gam dung dịch H2SO4 98%, đun nóng được 7,84 lít hỗn hợp khí Y và dung dịch Z. Hấp thụ toàn bộ Y vào dung dịch Br2 thấy có tối đa 0,3 mol Br2 bị mất màu. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào Z được m gam kết tủa. Giá trị của m là?

Bạn xem hình

Đáp án:

$ m_↓ = 29,31\ g$

Giải thích các bước giải:

Ta có: $\sum n_{H_2SO_4} = \dfrac{35.98}{100.98}=0,35\ mol;\ n_{khí} = 0,35\ mol$

Gọi số mol của C, S và P trong hỗn hợp đầu là: $x;\ y;\ z\ mol$

$\to m_X = 12x+32y+31c=2,82$    (1)

Sơ đồ phản ứng:

$\begin{cases} C:\ x\\ S:\ y \\P:\ x \end{cases} \xrightarrow{H_2SO_{4\ đặc}} hh\ Y: \begin{cases} CO_2:\ a\\ SO_2 \end{cases} +\ dd\ Z: \begin{cases} H_3PO_4:\ z\\H_2SO_{4\ \text{có thể dư}} \end{cases}$

Quá trình cho và nhận e:

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

$S \to S^{+6} +6e$ 

$P \to P^{+5} +5e$

BT e: $n_{SO_2} = \dfrac{4x+6y+5z}{2}$

$\to n_{SO_2} + n_{CO_2} = \dfrac{4x+6y+5z}{2} + x = 0,35\ mol$   (2)

+) Mặt khác khí làm mất màu dung dịch Br2 chỉ có SO2

PTHH: $SO_2+Br_2+H_2O \to H_2SO_4 +2HBr$

$\to n_{Br_2} = n_{SO_2} =\dfrac{4x+6y+5z}{2}= 0,3\ mol$      (3)

Giải HPT (1), (2), (3) ta được: $\begin{cases} x=0,05\\y=0,05\\z=0,02 \end{cases}$

$\xrightarrow{BTNT\ S} n_S + n_{H_2SO_{4\ \text{pư}}} = n_{SO_2}$

$\to 0,05 + n_{H_2SO_{4\ \text{pư}}} = 0,3 \to n_{H_2SO_{4\ \text{pư}}} = 0,25\ mol$

$\to n_{H_2SO_{4\ \text{dư}}} = 0,35-0,25=0,1\ mol$

Vậy trong dung dịch Z lúc này có: $\begin{cases} H_3PO_4:\ 0,02\\H_2SO_{4\ \text{dư}}: 0,1 \end{cases}$

+) Cho Ba(OH)2 dư vào ta được kết tủa: $\begin{cases} Ba_3(PO_4)_2:\ 0,01\\BaSO_{4}: 0,1 \end{cases}$

$⇒ m_↓ = 0,01.601+0,1.233=29,31\ g$