Câu hỏi:
2 năm trước
Hỗn hợp X chứa một oxit sắt; 0,02 mol Cr2O3 và 0,04 mol Al. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư thu được 0,896 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Phần 2 tác dụng vừa đủ với 250 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Z và 0,336 lít khí H2 (đktc). Dung dịch Z tác dụng tối đa với z mol NaOH thu được 6,6 gam hỗn hợp kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra trong môi trường không có oxi. Giá trị của z gần nhất với
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: d
Phần 1 : H2SO4 nhận e, Al và FexOy cho e
Bảo toàn e : 2.nSO2 = 3nAl + ne cho oxit sắt => ne cho oxit sắt = 2.0,04 – 0,02.3 = 0,02
Ta thấy : nếu oxit sắt là FeO thì nFeO = ne cho oxit sắt
Nếu oxit sắt là Fe2O3 thì không cho e
Nếu oxit sắt là Fe3O4 thì nFe3O4 = ne cho oxit sắt => nFexOy = 0,02 mol
Phần 2 :
Bảo toàn nguyên tố H : ${{n}_{HCl}}=2{{n}_{{{H}_{2}}}}+2{{n}_{{{H}_{2}}O}}\to \,\,{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\frac{0,25-2.0,015}{2}=0,11\,\,mol$
Bảo toàn nguyên tố O : nO trong oxit sắt + $3{{n}_{C{{\text{r}}_{2}}{{O}_{3}}}}={{n}_{{{H}_{2}}O}}$=> nO trong oxit sắt = 0,11 – 3.0,01 = 0,08 mol
=> y = $\frac{{{n}_{O\,\,trong\,\text{ox}it}}}{{{n}_{F{{e}_{x}}{{O}_{y}}}}}=\frac{0,08}{0,02}=4$ → oxit sắt là Fe3O4
Vì dung dịch Z phản ứng tối đa với NaOH nên kết tủa Al(OH)3 và Cr(OH)3 đều tan hết
→ dung dịch tạo thành chứa :
$N{{a}^{+}}\,\,(z\text{ }mol);\text{ }C{{l}^{-}}\,\,(0,25\,\,mol);\text{ }AlO_{2}^{-}\text{ (0,02}\,\,\text{mol); }CrO_{2}^{-}\text{ (a}\,\,\text{mol)}$
Bảo toàn điện tích : z = 0,25 + 0,02 + a (1)
Bảo toàn Cr : $2{{n}_{C{{\text{r}}_{2}}{{O}_{3}}}}={{n}_{C\text{r}O_{2}^{-}}}+{{n}_{\text{Cr}{{(OH)}_{2}}}}\to {{n}_{C\text{r}{{(OH)}_{2}}}}=2.0,01-a=0,02-a$
Bảo toàn Fe : nFe trong kết tủa = 3.nFe3O4 = 0,06
=> mkết tủa = mCr + mFe + mOH → mOH = 6,6 – 52.(0,02 – a) – 0,06.56 = 2,2 +52a
$=>\,\,{{n}_{OH}}=\frac{2,2+52a}{17}\,\,mol$
=> nNaOH = nOH trong kết tủa + 4.nAl(OH)3 + 4.nCr(OH)3 => z $=\frac{2,2+52a}{17}\,+\text{ }4.0,02\text{ }+\text{ }4a\text{ }\left( 2 \right)$
Giải hệ (1), (2) → z = 0,28; a = 0,01
Câu hỏi khác
- Bài tập bài tập lí thuyết kim loại kiềm và hợp chất hóa 12 có lời giải
- Bài tập bài tập lí thuyết kim loại kiềm thổ và hợp chất hóa 12 có lời giải
- Bài tập nước cứng hóa 12 có lời giải
- Bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm có lời giải MÔN HÓA Lớp 12
- Bài tập kim loại kiềm và kiềm thổ tác dụng với nước có lời giải MÔN HÓA Lớp 12
