Cho mg hỗn hợp gồm Fe , Zn , Cu tác dụng với dd H2SO4 loãng thu được 13,44 lít khí ở (đkc) và 9,6 g chất rắn . Mặt khác lấy mg hỗn hợp nói trên cho tác dụng với H2SO4 đặc nguội thu được 7,84 lít khí ở đkc . Tính m và khối lượng % ?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
1.1. Al + NaOH + H2O ==> NaAlO2 + 3/2H2
nH2(1)=3,36/22,4=0.15(mol)
=> nAl(1)= nH2(1):3/2= 0.15:3/2= 0.1(mol)
2.Mg + 2HCl ==> MgCl2 + H2
3.2Al + 6HCl ==> 2AlCl3 + 3H2
4.Fe + 2HCl ==> FeCl2 + H2
=> \(n_{H_2\left(2,3,4\right)}=\) 10.08/22.4= 0.45(mol)
=> nH2(3)=0.1*3/2=0.15(mol)
MgCl2 + 2NaOH ==> Mg(OH)2 + 2NaCl
AlCl3 + 3NaOH ==> Al(OH)3 + 3NaCl
FeCl2 + 2NaOH ==> Fe(OH)2 + 2NaCl
Câu 1:
a)
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=a\left(mol\right)\\n_{Al}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
TH1: Al dư
PTHH: Fe2O3 + 2Al --to--> Al2O3 + 2Fe
a--->2a-------->a------->2a
=> B gồm \(\left\{{}\begin{matrix}Al_2O_3:a\left(mol\right)\\Fe:2a\left(mol\right)\\Al:b-2a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(n_{H_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)
PTHH: Fe + H2SO4 --> FeSO4 + H2
2a------------------------>2a
2Al + 3H2SO4 --> Al2(SO4)3 + 3H2
(b-2a)------------------------>1,5(b - 2a)
=> 2a + 1,5b - 3a = 0,1
=> 1,5b - a = 0,1
Rắn không tan là Fe
=> \(n_{Fe}=2a=\dfrac{13,6}{56}=\dfrac{17}{70}\left(mol\right)\)
=> \(a=\dfrac{17}{140}\left(mol\right)\) => \(b=\dfrac{31}{210}\left(mol\right)\)
Xét \(n_{Al\left(dư\right)}=b-2a=\dfrac{-2}{21}\) (vô lí)
TH2: Fe2O3 dư
PTHH: Fe2O3 + 2Al --to--> Al2O3 + 2Fe
0,5b<---b--------->0,5b---->b
=> B gồm \(\left\{{}\begin{matrix}Al_2O_3:0,5b\left(mol\right)\\Fe:b\left(mol\right)\\Fe_2O_3:a-0,5b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
PTHH: Fe + H2SO4 --> FeSO4 + H2
b------------------------>b
=> b = 0,1
Rắn không tan gồm Fe và Fe2O3
=> \(56b+160\left(a-0,5b\right)=13,6\)
=> a = 0,1
A gồm \(\left\{{}\begin{matrix}Fe_2O_3:m_{Fe_2O_3}=0,1.160=16\left(g\right)\\Al:m_{Al}=0,1.27=2,7\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
B gồm \(\left\{{}\begin{matrix}Al_2O_3:m_{Al_2O_3}=0,05.102=5,1\left(g\right)\\Fe:m_{Fe}=0,1.56=5,6\left(g\right)\\Fe_2O_3:m_{Fe_2O_3}=0,05.160=8\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
b)
Rắn không tan gồm \(\left\{{}\begin{matrix}Fe:0,1\left(mol\right)\\Fe_2O_3:0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
PTHH: Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
0,1-->0,2
Fe2O3 + 6HCl --> 2FeCl3 + 3H2O
0,05---->0,3
=> nHCl = 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol)
=> \(V_{ddHCl}=\dfrac{0,5}{0,5}=1\left(l\right)\)
Câu 2:
\(n_{H_2}=\dfrac{2,016}{22,4}=0,09\left(mol\right)\)
\(n_{Al\left(OH\right)_3}=\dfrac{7,8}{78}=0,1\left(mol\right)\)
Gọi số mol Al2O3 là x (mol)
PTHH: 2Al + 2NaOH + 2H2O --> 2NaAlO2 + 3H2
0,06<---------------------0,06<--------0,09
Al2O3 + 2NaOH --> 2NaAlO2 + H2O
x------------------>2x
2NaAlO2 + CO2 + 3H2O --> Na2CO3 + 2Al(OH)3
0,1<-------------------------------------0,1
=> 0,06 + 2x = 0,1
=> x = 0,02 (mol)
PTHH: 8Al + 3Fe3O4 --to--> 4Al2O3 + 9Fe
Có \(\dfrac{n_{Al_2O_3}}{n_{Fe}}=\dfrac{4}{9}\)
=> nFe = 0,045 (mol)
mY = mX = 11,98 (g)
=> \(m_{Al_2O_3}+m_{Al\left(Y\right)}+m_{Fe}+m_{Fe_3O_4\left(Y\right)}=11,98\)
=> \(m_{Fe_3O_4\left(Y\right)}=5,8\left(g\right)\)
=> \(n_{Fe_3O_4\left(Y\right)}=\dfrac{5,8}{232}=0,025\left(mol\right)\)
Bảo toàn Fe: \(n_{Fe_3O_4\left(bđ\right)}=0,04\left(mol\right)\)
Bảo toàn Al: nAl(bđ) = 0,1 (mol)
PTHH: 8Al + 3Fe3O4 --to--> 4Al2O3 + 9Fe
Xét tỉ lệ: \(\dfrac{0,1}{8}< \dfrac{0,04}{3}\) => Hiệu suất tính theo Al
PTHH: 8Al + 3Fe3O4 --to--> 4Al2O3 + 9Fe
0,04<------------------0,02
=> \(H\%=\dfrac{0,04}{0,1}.100\%=40\%\)
Khi cho hỗn hợp m vào dd H2SO4 loãng thì Cu không tác dụng => mcu=9,6 (g)
Fe + H2SO4 ------> FeSO4 + H2 (1)
Zn + H2SO4 -------> ZnSO4 + H2 (2)
Mặt khác lấy mg hỗn hợp nói trên cho tác dụng với H2SO4 đặc nguội thì có Fe không phản ứng
Zn +2H2SO4 -------> ZnSO4 + SO2 + 2H2O (3)
Cu +2H2SO4 ---------> CuSO4 + SO2 + 2H2O (4)
Ta Có mcu= 9,6 => ncu = 0,15 (mol)=nso2(4)
mà Vso2 = 7,84 (l) => nso2 = 0,35 (mol)
=> nso2 (3) =nzn= 0,35 - 0,15 = 0,2 (mol)
=> mzn = 0,2 x65 = 13 (g)
mà VH2 = 13,44 (lít) => nH2 = 0,6 (mol)
ta có nzn = nH2(2) = 0,2 (mol)
=> nH2 (1) =nFe= 0,6 - 0,2 = 0,4 (mol)
=> mFe = 0,4 x 56 = 22,4 (g)
=> m = 9,6 + 13 + 22,4 = 45 (g)
% cu = 21 %
%Fe = 50 %
% Zn = 29%