29. Cho 40g hỗn hợp Fe, Cu tác dụng vừa đủ với dd H2SO4 98% nóng được 15,68 lit SO2 (đktc).
a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp?
b. Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
\(CuO+H_2SO_4\rightarrow CuSO_4+H_2O\)
\(n_{SO_2}=n_{Cu}=0,2\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Cu}=0,2.64=12,8\left(g\right)\)
\(\%m_{Cu}=\dfrac{12,8}{20,8}.100=61,54\%\); \(\%m_{CuO}=38,46\%\)
b) \(n_{CuO}=\dfrac{20,8-12,8}{80}=0,1\left(mol\right)\)
\(n_{H_2SO_4}=0,2.2+0,1=0,5\left(mol\right)\)
\(m_{ddH_2SO_4}=\dfrac{0,5.98}{80\%}=61,25\left(g\right)\)
\(n_{CuSO_4}=0,2+0,1=0,3\left(mol\right)\)
\(m_{CuSO_4}=0,3.160=48\left(g\right)\)
a, Ta có: 27nAl + 56nFe = 0,83 (1)
PT: \(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
Theo PT: \(n_{H_2}=\dfrac{3}{2}n_{Al}+n_{Fe}=\dfrac{0,56}{22,4}=0,025\left(mol\right)\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow n_{Al}=n_{Fe}=0,01\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Al}=\dfrac{0,01.27}{0,83}.100\%\approx32,53\%\\\%m_{Fe}\approx67,47\%\end{matrix}\right.\)
b, nH2SO4 = nH2 = 0,025 (mol)
\(\Rightarrow m_{ddH_2SO_4}=\dfrac{0,025.98}{20\%}=12,25\left(g\right)\)
`2Fe + 6H_2 SO_[4(đ,n)] -> Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 \uparrow + 6H_2 O`
`0,05` `0,15` `0,025` `(mol)`
`Cu + 2H_2 SO_[4(đ,n)] -> CuSO_4 + SO_2 \uparrow + 2H_2 O`
`0,225` `0,45` `0,225` `(mol)`
`n_[SO_2]=[6,72]/[22,4]=0,3(mol)`
Gọi `n_[Fe]=x` ; `n_[Cu]=y`
`=>` $\begin{cases} \dfrac{3}{2}x+y=0,3\\56x+64y=17,2 \end{cases}$
`<=>` $\begin{cases}x=0,05\\y=0,225 \end{cases}$
`@m_[Fe_2(SO_4)_3]=0,025.400=10(g)`
`@m_[CuSO_4]=0,225.160=36(g)`
`@m_[dd H_2 SO_4]=[(0,15+0,45).98]/80 .100=73,5(g)`
Sửa đề: 80% ---> 98% (80% chưa đặc nên không giải phóng SO2 được)
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=a\left(mol\right)\\n_{Cu}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\rightarrow56a+64b=17,2\left(1\right)\)
PTHH:
\(2Fe+6H_2SO_{4\left(đặc,nóng\right)}\rightarrow Fe_2\left(SO_4\right)_3+3SO_2\uparrow+6H_2O\)
a------>3a------------------->0,5a--------------->1,5a
\(Cu+2H_2SO_{4\left(đặc,nóng\right)}\rightarrow CuSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O\)
b----->2b------------------->b------------->b
\(\rightarrow1,5a+b=\dfrac{6,72}{22,4}=0,3\left(2\right)\)
Từ \(\left(1\right)\left(2\right)\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,05\left(mol\right)\\b=0,225\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=0,5.0,05.400=10\left(g\right)\\m_{CuSO_4}=0,225.160=36\left(g\right)\\m_{ddH_2SO_4}=\dfrac{\left(0,05.3+0,225.2\right).98}{98\%}=60\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
a) n Fe = a(mol) ; n Cu = b(mol)
=> 56a + 64b = 4,8(1)
n SO2 = 2,24/22,4 = 0,1(mol)
Bảo toàn e :
3n Fe + 2n Cu = 2n SO2
<=> 3a + 2b = 0,2(2)
Từ (1)(2) suy ra a = b = 0,04
%m Fe = 0,04.56/4,8 .100% = 46,67%
%m Cu = 100% -46,67% = 53,33%
b)
n KOH = 0,15
Ta có :
1 < n KOH / n SO2 = 0,15/0,1 = 1,5 < 2 nên muối sinh ra là Na2SO3(x mol) và NaHSO3(y mol)
2NaOH + SO2 $\to$ Na2SO3 + H2O
NaOH + SO2 $\to$ NaHSO3
Theo PTHH :
n SO2 = a + b = 0,1
n NaOH = 2a + b = 0,15
Suy ra a= 0,05 ; b = 0,05
m muối = 0,05.126 + 0,05.104 = 11,5 gam
Bài 2 :
- Gọi số mol Fe và Cu lần lượt là a, b mol
Ta có : mhh = mFe + mCu = 56a + 64b = 4,8
Bte : 3a + 2b = 0,2
=> a = b =0,04mol
a, Ta có : mFe =n.M = 2,24g ( 46,7% )
=> %Cu = 53,3%
b, Ta thấy sau phản ứng thu được K+, SO3-2 xmol, HSO3- y mol
BtS : x + y = 0,1
BTĐT : 2x + y = 0,15
=> x =y = 0,05 mol
=> mM = mK2SO3 + mKHSO3 = 13,9g
\(n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)
PTHH:
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
0,2 0,2 0,2 0,2
\(a,\%m_{Fe}=\dfrac{0,2.56}{20}.100\%=56\%\)
\(\%m_{Cu}=100\%-56\%=44\%\)
\(b,C_{M\left(H_2SO_4\right)}=\dfrac{0,2}{0,1}=2\left(M\right)\)
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
\(1\) \(1\) \(1\)
\(0,2\) \(0,2\) \(0,2\)
\(n_{H_2}=\dfrac{V}{22,4}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)
\(m_{Fe}=n.M=0,2.56=11,2\left(g\right)\)
\(^0/_0Fe=\dfrac{11,2}{20}.100^0/_0=56^0/_0\)
\(^0/_0Cu=100^0/_0-56^0/_0=44^0/_0\)
\(C_{M_{H_2SO_4}}=\dfrac{n}{V_{dd}}=\dfrac{0,2}{0,1}=2M\)
a)
$Cu + 2H_2SO_4 \to CuSO_4 + SO_2 + H_2O$
$2Fe + 6H_2SO_4 \to Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O$
b) n Cu =a (mol) ; n Fe = b(mol)
=> 64a + 56b = 12(1)
n SO2 = a + 1,5b = 5,6/22,4 = 0,25(2)
(1)(2) suy ra a = b = 0,1
%m Cu = 0,1.64/12 .100% = 53,33%
%m Fe = 100% -53,33% = 46,67%
c)
n CuSO4 = a = 0,1(mol)
n Fe2(SO4)3 = 0,5a = 0,05(mol)
m muối = 0,1.160 + 0,05.400 = 36(gam)
d) n H2SO4 = 2n SO2 = 0,5(mol)
V H2SO4 = 0,5/2 = 0,25(lít)
Giải thích các bước giải:
Gọi nFe = a mol ; nCu = b mol
⇒ 56a + 64b = 40 (1)
PTHH :
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
a 3a 1,5a (mol)
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
b 2b b (mol)
⇒ nSO2 = 1,5a + b =
15,68
22,4
= 0,7 (2)
Từ (1) và (2) suy ra : a = 0,12 ; b = 0,52
có : %mFe =
0,12.56
40
.100% = 16,8%
⇒ %mCu = 100% - 16,8% = 83,2%
Theo PT , có nH2SO4 = 3a + 2b = 0,12.3 + 0,52.2 = 1,4 mol
⇒ mH2SO4 = 1,4.98 = 137,2 gam
⇒ m dung dịch H2SO4 =
137,2
98
= 140 gam