Cho 48g Fe2O3 vào bình chứa m (g) dd H2SO4 9,8%( loãng), sau khi pư xảy ra hoàn toàn thu được dd A có khối lượng 474g
1. Tính m và nồng độ % các chất tan trong dd A.
2. Nếu cho 48g Fe2O3 vào bình chứa m gam dd H2SO4 ( loãng) sauy đó sục SO2 đến dư vào bình đến khi pư xảy ra hoàn toàn thu được dd B. Tính nồng độ % của các chất tan trong dd B ( coi SO2 ko tan trong H2O
1. Ta có: m dd A = mFe2O3 (pư) + m dd H2SO4
⇒ mFe2O3 (pư) = 474 - m (g) \(\Rightarrow n_{Fe_2O_3\left(pư\right)}=\dfrac{474-m}{160}\left(mol\right)\)
\(n_{H_2SO_4}=\dfrac{m.9,8\%}{98}\left(mol\right)\)
PT: \(Fe_2O_3+3H_2SO_4\rightarrow Fe_2\left(SO_4\right)_3+3H_2O\)
Theo PT: \(n_{H_2SO_4}=3n_{Fe_2O_3}\)
\(\Rightarrow\dfrac{9,8\%m}{98}=3.\dfrac{474-m}{160}\) \(\Rightarrow m=450\left(g\right)\)
\(\Rightarrow n_{H_2SO_4}=0,45\left(mol\right)\)
Theo PT: \(n_{Fe_2O_3}=\dfrac{48}{160}=0,3\left(mol\right)\)
Xét tỉ lệ: \(\dfrac{0,3}{1}>\dfrac{0,45}{3}\), ta được Fe2O3 dư.
\(\Rightarrow n_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{1}{3}n_{H_2SO_4}=0,15\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow C\%_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{0,15.400}{474}.100\%\approx12,66\%\)
2. Sau khi cho 48 (g) Fe2O3 vào 450 (g) dd H2SO4 thu được thì trong bình chứa dd A: 0,15 (mol) Fe2(SO4)3 và 0,15 (mol) Fe2O3 dư.
\(SO_2+Fe_2\left(SO_4\right)_3+2H_2O\rightarrow2H_2SO_4+2FeSO_4\)
0,15________0,15_______________0,3________0,3 (mol)
\(Fe_2O_3+3H_2SO_4\rightarrow Fe_2\left(SO_4\right)_3+3H_2O\)
0,1___________0,3________0,1 (mol)
\(SO_2+Fe_2\left(SO_4\right)_3+2H_2O\rightarrow2H_2SO_4+2FeSO_4\)
0,1___________0,1______________0,2_________0,2 (mol)
\(Fe_2O_3+3H_2SO_4\rightarrow Fe_2\left(SO_4\right)_3+3H_2O\)
0,05_________0,15________0,05 (mol)
\(SO_2+Fe_2\left(SO_4\right)_3+2H_2O\rightarrow2H_2SO_4+2FeSO_4\)
_0,05________0,05______________0,1_______0,1 (mol)
⇒ nSO2 = 0,15 + 0,1 + 0,05 = 0,3 (mol)
⇒ m dd B = 48 + 450 + 0,3.64 = 517,2 (g)
Dd B gồm: FeSO4: 0,6 (mol) và H2SO4: 0,15 (mol)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}C\%_{FeSO_4}=\dfrac{0,6.152}{517,2}.100\%\approx17,63\%\\C\%_{H_2SO_4}=\dfrac{0,15.98}{517,2}.100\%\approx2,84\%\end{matrix}\right.\)
Mình bổ sung cách làm ngắn hơn cho phần 2 nhé.
2. SO2 dư → dd B có FeSO4 và H2SO4
BTNT Fe, có: nFeSO4 = 2nFe2O3 = 0,6 (mol)
BT e, có: 2nSO2 = nFeSO4 ⇒ nSO2 = 0,3 (mol)
NTNT S, có: nSO2 + nH2SO4 (ban đầu) = nFeSO4 + nH2SO4
⇒ nH2SO4 = 0,3 + 0,45 - 0,6 = 0,15 (mol)
→ B gồm: FeSO4: 0,6 (mol) và H2SO4: 0,15 (mol)
Có: m dd B = 48 + 450 + 0,3.64 = 517,2 (g)
⇒ C%