khi cho 0,5 mol hỗn hợp chất rắn A gồm Al, Na2CO3, FeCO3, CuCO3 tan hết trong dung dịch HCl dư thu được 13,44 lít ( đktc ) hỗn hợp khí B, thu khí B vào bình kín. đun cạn dung dịch thu được 64,6 gam muối khan. a. Tìm khối lượng hỗn hợp A b. thêm khí oxi vào bình chứa khí B cho tới khi số mol khí tăng gấp 1,4 lần so với khí B, sau đó nâng nhiệt độ để phản ứng xảy ra hoàn toàn, dẫn sản phẩm qua dung dịch axit H2SO4 đặc thì có khí D thoát ra. Tính khối lượng của 1 mol khí D c. nếu lấy 20 gam hỗn hợp A cho vào dung dịch axit H2SO4 đặc nóng dư thì thu được 7,28 lít hỗn hợp khí CO2 và SO2 ( spkdn đktc). Tính khối lượng từng chất trong 20 gam hỗn hợp ban đầu

Đáp án:

a) mA= 40 g

b) mD= 41.32 g

c) m Al= 2.7g; m Na2CO3= 5.3g

m FeCO3= 5.8g; mCuCO3= 6.2 g

Giải thích các bước giải:

Đáp án:

a) mA = 40(g)

b) mD = 41,23(g)

c) mAl = 2,7 (g)

mNa2CO3 = 5,3 (g)

mFeCO3 = 5,8 (g)

mCuCO3 = 6,2 (g)

Giải thích các bước giải:

a) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O

FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2↑ + H2O

CuCO3 + 2HCl → CuCl2 + CO2↑ + H2O

b) B gồm H2, CO2

Gọi số mol H2, CO2 trong B lần lượt là x, y

nB = x + y = 13,44 : 22,4 = 0,6 mol          (1)

nAl = $\frac{2nH2}{3}$ = $\frac{2x}{3}$

nNa2CO3 + nFeCO3 + nCuCO3 = nCO2 = y

nA = nAl + nNa2CO3 + nFeCO3 + nCuCO3

→ $\frac{2x}{3}$ + y = 0,5                        (2)

Từ (1) và (2) → $\left \{ {{x=0,3} \atop {y=0,3}} \right.$

nHCl = 2nH2 = 1,2 mol

nCl trong muối = nHCl = 1,2 mol

m muối sau khi cô cạn = m kim loại + mCl

→ mKL = 64,6 - 1,2 . 35,5 = 22 (g)

nCO3 trong A = nCO2 = 0,3 mol

mA = mKL + mCO3

      = 22 + 0,3 . 60

      = 40(g)

b) n khí sau khi thêm O2 = 1,4 . 0,6 = 0,84 mol

→ nO2 thêm vào = 0,84 - 0,6 = 0,24 mol

                 2H2 + O2 → 2H2O

Ban đầu:   0,3    0,24

P.ứ:            0,3→0,15  →  0,3

Sau p.ứ:              0,09       0,3

Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí: CO2 (0,3 mol); O2 dư (0,09 mol); H2O (0,3 mol)

Dẫn hỗn hợp này qua H2SO4 đặc thì H2O bị giữ lại

→ Khí D gồm: CO2 (0,3 mol); O2 dư (0,09 mol)

nD = 0,3 + 0,09 = 0,39 (g)

mD = 0,3 . 44 + 0,09 . 32 = 16,08(g)

→ 1 mol D có khối lượng: $\frac{16,08.1}{0,39}$=41,23(g)

c) 0,5 mol A có khối lượng 40g

→ $\frac{0,5.20}{40}$ = 0,25 mol A có khối lượng là 20 (g)

0,5 mol A có nAl = $\frac{0,3.2}{3}$ = 0,2 mol Al

→ 0,25 mol A có nAl = 0,2 : 2 = 0,1 mol

Gọi số mol Na2CO3, FeCO3, CuCO3 có trong 20g A là a, b, c

mA = 27. 0,1 + 106a + 116b + 124c = 20g                  

→ 106a + 116b + 124c = 17,3                 (*)

nA = 0,1 + a + b + c = 0,25mol

→ a + b + c = 0,15                                  (**)

A + H2SO4 đặc nóng dư:

2Al + 6H2SO4 đn → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

0,1                        →                       0,15

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O

    a                    →                         a

2FeCO3 + 4H2SO4 đn → Fe2(SO4)3 + 2CO2↑ + SO2↑ + 4H2O

   b                          →                               b    →    b/2

CuCO3 + H2SO4 → CuSO4 + CO2↑ + H2O

    c                    →                     c

nCO2 + nSO2 = 0,15 + a + b + b/2 + c = 7,28 : 22,4 = 0,325 mol     

→ a + 3/2b + c = 0,175                           (***)

Từ (*), (**), (***) → a = 0,05; b = 0,05; c = 0,05

Trong 20g A có:

mAl = 0,1 . 27 = 2,7 (g)

mNa2CO3 = 0,05 . 106 = 5,3 (g)

mFeCO3 = 0,05 . 116 = 5,8 (g)

mCuCO3 = 0,05 . 124 = 6,2 (g)