Bài 30. Cho 20,8 gam hỗn hợp Cu và CuO tác dụng vừa đủ dd H2SO4 đặc, nóng thu được 4,48 lit khí (đktc).
a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp?
b. Tính khối lượng dung dịch H2SO4 80% cần dùng và khối lượng muối sinh ra.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
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
`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, 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)
\(\Rightarrow m_{ddH_2SO_4}=\dfrac{0,025.98}{20\%}=12,25\left(g\right)\)
a, \(n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)
PTHH: Fe + H2SO4 ---> FeSO4 + H2
0,2<---------------------------0,2
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe}=0,2.56=11,2\left(g\right)\\m_{Cu}=16-11,2=4,8\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
b, \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=\dfrac{32}{16}.0,2=0,4\left(mol\right)\\n_{Cu}=\dfrac{4,8}{64}.\dfrac{32}{16}=0,15\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
PTHH:
Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) ---> CuSO4 + SO2 + 2H2O
0,15--------------------------------------------->0,15
2Fe + 6H2SO4 (đặc, nóng) ---> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
0,4------------------------------------------------------>0,6
=> VSO2 = (0,6 + 0,15).22,4 = 16,8 (l)
c, \(n_{NaOH}=0,375.2=0,75\left(mol\right)\)
\(T=\dfrac{0,75}{0,6+0,15}=1\) => tạo duy nhất muối axit (NaHSO3)
PTHH: NaOH + SO2 ---> NaHSO3
0,75----------------->0,75
=> mmuối = 0,75.104 = 78 (g)
Đáp án C.
Kim loại không phản ứng với H2SO4 loãng là Cu.
Gọi nCu = x, nMg = y, nAl = z
Ta có:
64x + 24y + 27z = 33,2 (1)
Bảo toàn e:
2nMg + 3nAl = 2nH2
=> 2y + 3z = 2.1 (2)
2nCu = 2nSO2 => x = 0.2 (mol) (3)
Từ 1, 2, 3 => x = 0,2; y = z = 0,4 (mol)
mCu = 0,2.64 = 12,8 (g)
mMg = 0,4.24 = 9,6 (g)
mAl = 10,8 (g)
Bài 1: Sửa đề: 1,53g hỗn hợp 2 kim loại
Khí sinh ra: H2
Gọi nAl = x, nMg = y
=> 27x + 24y = 1,53 (1)
Bảo toàn e
3x + 2y = 2.\(\dfrac{1,68}{22,4}=0,15mol\)(2)
Từ (1) + (2) => x = 0,03, y = 0,03
%mAl = \(\dfrac{0,03.27}{1,53}.100\%=52,94\%\)
%mMg = 47,06%
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) \(n_{CuO}=\dfrac{20,8-12,8}{80}=0,1\left(mol\right)\)
\(n_{H_2SO_4}=0,2.2+0,1=0,5\left(mol\right)\)
\(m_{ddH_2SO_4}=\dfrac{0,5.98}{80\%}=61,25\left(g\right)\)
\(n_{CuSO_4}=0,2+0,1=0,3\left(mol\right)\)
\(m_{CuSO_4}=0,3.160=48\left(g\right)\)