Bài 4 trang 198 SGK hóa học 12 nâng cao

150 lượt xem

Đề bài

Cho một hỗn hợp gồm có $1,12$ gam $Fe$ và $0,24$ gam $Mg$ tác dụng với $250\; ml$ dung dịch $CuS{O_4}$ . Phản ứng thực hiện xong, người ta thu được kim loại có khối lượng là $1,88$ gam. Tính nồng độ mol của dung dịch $CuS{O_4}$ đã dùng.

Lời giải chi tiết

Ta có: $n_{Fe}^{} = 0,02mol;n_{Mg}^{} = 0,01mol$

Độ tăng khối lượng của kim loại sau phản ứng

$\Delta m_\text{tăng}^{} = 1,88 - (0,02.56 + 0,01.24) = 0,52(g)$

$Mg$ có tính khử mạnh hơn $Fe$ nên $Mg$ sẽ ưu tiên phản ứng với $C{u^{2 + }}$ .

$\eqalign{ & Mg + CuSO_4^{}\buildrel {} \over \longrightarrow MgSO_4^{} + Cu.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\, \cr & \,0,01 \to 0,01\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\to0,01 \cr}$

Nếu $Mg$ đã phản ứng hết thì theo (1) ta có

$\Delta m_\text{tăng}^{} = 0,01.64 - 0,01.24 = 0,4(g)\, < {\rm{ }}0,52{\rm{ }}\left( g \right)$

Như vậy $Fe$ đã phản ứng với $C{u^{2 + }}$ . Đặt số mol $Fe$ đã phản ứng là $x$ (mol)

$\eqalign{ & Mg + CuSO_4^{}\buildrel {} \over \longrightarrow MgSO_4^{} + Cu.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right) \cr & 0,01 \to 0,01\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \;\;\to 0,01 \cr & Fe + CuS{O_4}\buildrel {} \over \longrightarrow FeS{O_4} + Cu. \cr & x\, \to \,\,\,x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\; \to \,x \cr}$

Chất rắn thu được sau phản ứng :

$\eqalign{ & Cu = \left( {0,01 + x} \right){\rm{ }}mol;{\rm{ }}F{e_\text{dư}} = \left( {0,02 - x} \right){\rm{ }}mol. \cr & \Rightarrow 64.\left( {0,01 + x} \right) + {\rm{ }}56.\left( {0,02 - x} \right) = 1,88 \Rightarrow x{\rm{ }} = 0,015 \cr & \Rightarrow n_{CuS{O_4}}^{} = 0,025 \Rightarrow CM_{{CuS{O_4}}^{}}^{} = {{0,025} \over {0,25}} = 0,1M. \cr}$

SGK Hóa học lớp 12 Nâng cao