Hòa tan 50,4 gam hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe3O4, Cu và CuO bằng dung dịch H2SO4 dư thu được 7,84 lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch B chứa 132 gam hai muối sunfat. Mặt khác khử hoàn toàn hỗn hợp A cần dùng V lít khí CO (đktc). Giá trị của V là
Trả lời bởi giáo viên
+) Quy đổi hỗn hợp A gồm Fe, Cu và O với số mol lần lượt là x, y, z mol
→ mhỗn hợp A = 56x + 64y + 16z = 50,4 (1)
${n_{S{O_2}}} = \,\,\frac{{7,84}}{{22,4}}\,\, = \,\,0,35\,\,mol$
Xét quá trình cho – nhận e:
$Fe\,\,\,\, \to \,\,\,\,\mathop {Fe}\limits^{ + 3} \,\,\, + \,\,\,3e\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\mathop S\limits^{ + 6} \,\, + \,\,2e\,\,\, \to \,\,\,\,\mathop S\limits^{ + 4} $
$x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,3x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,7\,\, \leftarrow \,0,35$
$Cu\,\,\,\, \to \,\,\,\,\mathop {Cu}\limits^{ + 2} \,\,\, + \,\,\,2e\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\mathop O\limits^0 \,\,\,\, + \,\,\,2e\,\,\, \to \,\,\mathop {\,O}\limits^{ - 2} $
$y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,2y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,z\,\,\, \to \,\,\,2z$
+) Áp dụng định luật bảo toàn e: 3x + 2y - 2z = 0,7 (2)
+) 132 gam muối sunfat gồm Fe2(SO4)3 $\frac{x}{2}$ mol và CuSO4 y mol → 400.$\frac{x}{2}$ + 160y = 132 (3)
Từ (1), (2) và (3) → x = 0,5; y = 0,2; z = 0,6
Khử hỗn hợp A bằng CO có phản ứng:
CO + [O] → CO2
0,6 ← 0,6 mol
→ VCO = 0,6.22,4 = 13,44 (L)
Hướng dẫn giải:
+) Quy đổi hỗn hợp A gồm Fe, Cu và O với số mol lần lượt là x, y, z mol → mhỗn hợp A = PT(1)
$Fe \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} + 3e\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\mathop S\limits^{ + 6}+2e \to \mathop S\limits^{ + 4} $
$Cu \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} + 2e\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\mathop O\limits^0 +2e \to \mathop {\,O}\limits^{ - 2} $
+) Áp dụng định luật bảo toàn e => PT(2)
+) 132 gam muối sunfat gồm Fe2(SO4)3 $\frac{x}{2}$ mol và CuSO4 y mol$ => PT3)
+) CO + [O] → CO2