Lấy một lượng hỗn hợp A gồm MgCO3; Mg; FeCO3; CuCO3 đem nung ngoài không khí, sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn D gồm FeO; Fe2O3; MgO; CuO. Nếu đem toàn bộ chất rắn D tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thì thu được 0,336 lít khí SO2 duy nhất( đktc). Mặt khác nếu đem toàn bộ chất rắn D cho tác dụng với khí CO dư nung nóng. Sau phản ứng thu được chất rắn E và hỗn hợp khí F gồm CO dư và CO2. Dẫn F vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 7g kết tủa. Khi hòa tan hoàn toàn E trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít khí SO2 duy nhất(đktc). Tính V. *Lưu ý: Không giải theo cách bảo toàn electron
1 câu trả lời
Đáp án:
VSO2 = 1,904 (l)
Giải thích các bước giải:
+ D + H2SO4 đặc nóng dư:
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
nSO2 = 0,336 : 22,4 = 0,015 mol
nFeO = 2nSO2 = 0,03 mol
+ D tác dụng với CO dư:
FeO + CO → Fe + CO2 (1)
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (2)
CuO + CO → Cu + CO2 (3)
Chất rắn E: Fe, Cu, MgO
Gọi số mol Fe2O3, CuO là x, y
Theo (1): nCO2 (1) = nFe (1) = nFeO = 0,03 mol
Theo (2): nFe (2) = 2nFe2O3 = 2x mol
nCO2 (2) = 3nFe2O3 = 3x mol
Theo (3): nCu = nCO2 (3) = nCuO = y mol
nCO2 trong F = 0,03 + 3x + y (mol)
nFe trong E = 0,03 + 2x
+ F + Ca(OH)2 dư:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
nCaCO3= 7 : 100 = 0,07 mol
nCO2 = nCaCO3 = 0,07 mol
→ 0,03 + 3x + y = 0,07
+ E + H2SO4 đặc nóng dư:
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O (4)
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + H2O (5)
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
Theo (4): nSO2 (4) = $\frac{3}{2}$ nFe = $\frac{3.(0,03 + 2x)}{2}$ mol
= 0,045 + 3x
nSO2 (5) = nCu = y mol
→ nSO2 = nSO2 (4) + nSO2 (5)
= 0,045 + 3x + y
= 0,015 + 0,07
= 0,085
→ VSO2 = 0,085 . 22,4 = 1,904 (l)