Cho 122,4g hỗn hợp X gồm Cu, Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 10,08 lít SO2 (đktc), dung dịch Y và còn lại 4,8g kim loại. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Tính m.
Trả lời bởi giáo viên
2Fe3O4 + 10H2SO4(đ) \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (1)
x (mol) →
Cu + 2H2SO4 (đ) \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) CuSO4 + SO2 + 2H2O (2)
y (mol) → y
Cu + Fe2(SO4)3 \(\xrightarrow{{}}\) CuSO4 + 2FeSO4 (3)
1,5x ←1,5x
Do sau phản ứng còn 4,8 gam kim loại dư nên dd Y là FeSO4, CuSO4. Kim loại dư là Cu.
Gọi số mol Fe3O4 là x; số mol Cu pư ở (2) là y (x, y>0)
Theo (1), (3): \({n_{Cu}} = \frac{3}{2}{n_{F{e_3}{O_4}}} = 1,5x\)
Khối lượng Fe3O4 và Cu phản ứng:
232x + 64(y+1,5x) = 122,4 - 4,8
→328x + 64y = 117,6 (I)
Theo (1), (2): \({n_{S{O_2}}} = \frac{x}{2} + y = \frac{{10,08}}{{22,4}} = 0,45\)
Giải hệ:
\(\left\{ \begin{gathered}
328x + 64y = 117,6 \hfill \\
x + 2y = 0,9 \hfill \\
\end{gathered} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered}
x = 0,3(mol) \hfill \\
y = 0,3(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
Theo (2), (3): \({n_{C{\text{uS}}{O_4}}} = y + 1,5x = 0,75(mol)\)
Theo (1), (3): \0({n_{{\text{FeS}}{O_4}}} = 3x = 0,9(mol)\)
Khối lượng muối: m = 0,75.160 + 0,9.152=256,8(g)
Hướng dẫn giải:
2Fe3O4 + 10H2SO4(đ) \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (1)
x (mol) →
Cu + 2H2SO4 (đ) \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) CuSO4 + SO2 + 2H2O (2)
y (mol) → y
Cu + Fe2(SO4)3 \(\xrightarrow{{}}\) CuSO4 + 2FeSO4 (3)
1,5x ←1,5x
Do sau phản ứng còn 4,8 gam kim loại dư nên dd Y là FeSO4, CuSO4. Kim loại dư là Cu.