Nung a gam Cu và b gam O2 thu được hỗn hợp chất rắn A.Đun nóng A trong c gam dung dịch h2so4 98% sau khi tan hết thu đc dd A1 và khí SO2 .Hấp thụ hoàn toàn khí SO2 thu đc trên bằng 200 ml dd NAOH 0.15M tạo ra dd chứa 2.3 gam muối bằng phương pháp thích hợp tách CuSO4 ra khỏi dd A1 thu đc 30 gam tinh thể CuSO4.5H2O.Nếu cho A1 tác dụng vs dd NAOH 1M thì để tạo ra lượng kết tủa nhiều nhất phải dùng hết 300ml dd NAOH Tính a,b,c

Đáp án:

a = 7,68(g); b = 1,6g; c = 17g

Giải thích các bước giải:

${\rm{Cu}}\buildrel {{\rm{ + }}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}} \over
 \longrightarrow \left\{ \matrix{
  {\rm{Cu}} \hfill \cr 
  {\rm{CuO}} \hfill \cr}  \right.\buildrel {{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{{\rm{4dn}}}}} \over
 \longrightarrow \left\{ \matrix{
  \left\{ \matrix{
  {\rm{CuS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \hfill \cr 
  {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \hfill \cr}  \right.\left[ \matrix{
   \to {\rm{CuS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{.5}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \hfill \cr 
  \buildrel {{\rm{ + NaOH}}} \over
 \longrightarrow {\rm{Cu(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} \hfill \cr}  \right. \hfill \cr 
  {\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\buildrel {{\rm{ + NaOH}}} \over
 \longrightarrow {\rm{NaHS}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{,N}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \hfill \cr}  \right.$

nCuSO4.5H2O = 30 : 250 = 0,12 mol

Bảo toàn nguyên tố Cu: nCu = nCuSO4 = nCuSO4.5H2O = 0,12 mol

→ a = mCu = 7,68(g)

+)  SO2 + NaOH:

   nNaOH = 0,2 . 0,15 = 0,03 mol

Nếu chỉ sinh ra muối NaHSO3

Bảo toàn nguyên tố Na: nNaHSO3 = nNaOH = 0,03 mol

mNaHSO3 = 0,3 . 104 = 3,12(g)

Nếu chỉ sinh ra muối Na2SO3

Bảo toàn nguyên tố Na: nNa2SO3 = nNaOH/2 = 0,015 mol

mNa2SO3 = 0,015 . 126 = 1,89g

mNa2SO3 < m muối < mNaHSO3

→ phản ứng tạo hỗn hợp NaHSO3, Na2SO3

Gọi x, y là số mol NaHSO3, Na2SO3

Ta có hpt: $\left\{ \matrix{
  x + 2y = 0,03 \hfill \cr 
  104x + 126y = 2,3 \hfill \cr}  \right. \to \left\{ \matrix{
  x = 0,01 \hfill \cr 
  y = 0,01 \hfill \cr}  \right.$

Bảo toàn nguyên tố S: nSO2 = nNaHSO3 + nNa2SO3 = 0,02 mol

+)  A + H2SO4: 

 Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

0,02  ←   0,04     ←  0,02  ← 0,02

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

 0,1   ←  0,1    ← 0,12-0,02=0,1

Bảo toàn nguyên tố O: nO2 = nCuO/2 = 0,05 mol

b = mO2 = 1,6(g)

nH2SO4 p.ứ = 0,14 mol

+) A1 + NaOH: Kết tủa thu được là lớn nhất

nNaOH = 0,3 . 1 = 0,3 mol

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4

  0,12     →  0,24

nH2SO4 dư = (0,3 - 0,24)/2 = 0,03 mol

nH2SO4 = 0,14 + 0,03 = 0,17 mol

c = 0,17 . 98 : 98% = 17g