Trộn 200g dd NaOH 12% với 200g dd Fe2(SO4)3 4% thu được dd X và m gam kết tủa. Tính: a. m=? b. Nồng độ % mỗi chất tan trong dd X?

Đáp án:

a) m = 1,07 (g)

b) C% Na2SO4 = 2,13% và C% NaOH dư =4,81%

Giải thích các bước giải:

\(\eqalign{
  & m{\,_{NaOH}} = {{{m_{dd\,NaOH}}} \over {100\% }}.C\%  = {{200} \over {100\% }}.12\%  = 24\,(g)  \cr 
  &  \Rightarrow {n_{NaOH}} = {{m{\,_{NaOH}}} \over {{M_{NaOH}}}} = {{24} \over {40}} = 0,6\,(mol)  \cr 
  & {m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = {{m{\,_{dd}}_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} \over {100\% }}.c\%  = {{200} \over {100\% }}.4\%  = 8\,(g)  \cr 
  &  \Rightarrow {n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = {{{m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}}} \over {{M_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}}}} = {8 \over {2.56 + (32 + 16.4).3}} = 0,02\,(mol) \cr} \)

              PTHH:      6NaOH + Fe₂(SO₄)₃ → 2Fe(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

Theo PTHH (mol):  6               1

Theo ĐB (mol)        0,6            0,02

Ta thấy: \({{0,6} \over 6} > {{0,02} \over 1}\)                   .

Do vậy NaOH pư dư, Fe₂(SO₄)₃ pư hết. Mọi tính toán theo số mol Fe₂(SO₄)₃

a) Kết tủa thu được là Fe(OH)₃

Theo PTHH: \({n_{Fe{{(OH)}_3}}} = {1 \over 2}{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = {1 \over 2}.0,02 = 0,01\,(mol)\)

→ m_Fe(OH)3 = n_Fe(OH)3×M_Fe(OH)3 = 0,01×(56+ 17.3) = 1,07 (g)

b) Chất tan thu được trong dd X gồm Na₂SO₄ và NaOH dư

Theo PTHH: n_NaOH = 6n_Fe2(SO4)3 = 6.0,02 = 0,12 (mol)

→n_NaOH dư = 0,6 – 0,12 = 0,48 (mol)

→ m_NaOH dư = 0,48×40 = 19,2 (g)

Theo PTHH: n_Na2SO4 = 3n_Fe2(SO4)3 = 3.0,02 = 0,06 (mol)

M_Na2SO4 = 23.2 + 32 + 16.4 = 142 (g/mol)

→ m_Na2SO4 = 0,06×142 = 8,52 (g)

Khối lượng dd thu được sau phản ứng là:

m_{dd sau} = m_{dd NaOH} + m_{dd Fe2(SO4)3} – m_Fe(OH)3 = 200 + 200 – 1,07 = 398,93 (g)

Nồng độ phần trăm các chất trong dd X là:

\(\left\{ \matrix{
  C\% N{a_2}S{O_4} = {{{m_{N{a_2}S{O_4}}}} \over {m{\,_{dd\,sau}}}}.100\%  = {{8,52} \over {398,93}}.100\%  = 2,13\%  \hfill \cr 
  C\% NaOH\,du = {{{m_{NaOH\,du}}} \over {m{\,_{dd\,sau}}}}.100\%  = {{19,2} \over {398,93}}.100\%  = 4,81\%  \hfill \cr}  \right.\)