Hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4.Cho khí CO qua m gam X nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y và hỗn hợp khí Z. Cho toàn bộ Z vào dung dịch Ca(OH)2 dư, đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 4 gam kết tủa. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 1,008 lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa 18 gam muối. Giá trị của m là:
Trả lời bởi giáo viên
Quy hỗn hợp X chứa hai chất: FeO x mol và Fe2O3 y mol
Cho X + khí CO → Chất rắn Y + khí Z chứa CO, CO2
CO2 + Ca(OH)2 dư → CaCO3 + H2O
Ta có: nCO2 = nCaCO3 = 0,04 mol
Cho Y + H2SO4 đặc nóng dư thu được nSO2 = 0,045 mol
- QT cho e:
FeO → Fe+3 + 1e
x → x mol
C +2 → C+4 + 2e
0,04 0,08 mol
- QT nhận e:
S +6 + 2e → SO2
0,09 ← 0,045 mol
Theo định luật bảo toàn electron: ne cho = ne nhận → x + 0,08 = 0,09 → x = 0,01 mol
Muối thu được sau phản ứng là Fe2(SO4)3 → nFe2(SO4)3 = 18/400 = 0,045 mol
Bảo toàn nguyên tố Fe ta có: nFeO + 2nFe2O3 = 2nFe2(SO4)3 => x + 2y = 0,045.2 → y = 0,04 mol
→ m = mFeO + mFe2O3 = 72x + 160y = 72.0,01 + 160.0,04 = 7,12 gam
Hướng dẫn giải:
Quy hỗn hợp X chứa hai chất: FeO và Fe2O3
Cho X + khí CO → Chất rắn Y + khí Z chứa CO, CO2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Áp dụng định luật bảo toàn electron cho phản ứng với CO và phản ứng với H2SO4 đặc để tìm số mol FeO.
Dùng bảo toàn nguyên tố Fe để tìm số mol Fe2O3.
Từ đó xác định được giá trị của m.