Question

Cho 5,1 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe vào 250 ml dung dịch CuSO4. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc, thu được 6,9 gam chất rắn X và dung dịch Y chứa hai muối. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y. Lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được 4,5 gam chất rắn Z.

a)   Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của Mg trong hỗn hợp ban đầu.

b)   Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4.

c)   Tính thể tích khí SO2 (đo ở đktc) thu được khi hoà tan hoàn toàn 6,9 gam chất rắn X trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng.

Answer 1

Gọi a, b là số mol Mg, Fe phản ứng. 
Mg+CuSO₄→MgSO₄+Cu 
a_____a_______a____a 
Fe+CuSO₄→FeSO₄+Cu 
b____b_______b_____b 
(Nếu giải ra b>0 thì Fe đã phản ứng. Nếu giải ra b=0 thì Fe chưa phản ứng) 
MgSO₄+2NaOH→Mg(OH)₂+Na₂SO₄ 
a________________a 
FeSO₄+2NaOH→Fe(OH)₂+Na₂SO₄ 
b________________b 
Mg(OH)₂→MgO+H₂O 
a_________a 
4Fe(OH)₂+O₂→2Fe₂O₃+4H₂O 
b_____________\(\dfrac{b}{2}\)
5,1-24a-56b+64(a+b)=6,9 
=> \(\left\{{}\begin{matrix}\text{5a+b=0,225 }\\40a+160\dfrac{b}{2}=4,5\end{matrix}\right.\)Giải hệ, được a=b=0,0375 
%m_Mg=24.0,0375/5,1.100%=17,65% 
%m_Fe=100%-17,65%=82,35% 

Số mol Fe có trong A bằng\(\dfrac{\text{(5,1-24.0,0375)}}{56}\)=0,075(mol) 
Fe dư và CuSO4 phản ứng hết. 
n_CuSO4=a+b=0,0375+0,0375=0,075(mol) 
CM_(CuSO4) =0,075/0,25=0,3(M)

Answer 2

a) Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Mg}=a\left(mol\right)\\n_{Fe}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\) => 24a + 56b = 5,1 (1)

- Nếu Fe tan hết:

Bảo toàn Mg: n_MgO = a (mol)

Bảo toàn Fe: \(n_{Fe_2O_3}=0,5b\left(mol\right)\)

=> 40a + 160.0,5b = 4,5

=> 40a + 80b = 4,5 (2)

(1)(2) => Nghiệm âm (vô lí)

=> Trong X có Fe

Gọi n_Fe(pư) = x (mol)

PTHH: Mg + CuSO₄ --> MgSO₄ + Cu

             a---->a------------------->a

             Fe + CuSO₄ --> FeSO₄ + Cu

             y---->y------------------->y

=> 64(a + y) + 56(b - y) = 6,9

=> 64a + 56b + 8y = 6,9 (3)

Bảo toàn Mg: n_MgO = a (mol)

Bảo toàn Fe: n_Fe2O3 = 0,5y (mol)

=> 40a + 80y = 4,5 (4)

(1)(3)(4) => \(\left\{{}\begin{matrix}a=0,0375\left(mol\right)\\b=0,075\left(mol\right)\\y=0,0375\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(\%m_{Mg}=\dfrac{0,0375.24}{5,1}.100\%=17,647\%\)

b) \(n_{CuSO_4}=a+y=0,075\left(mol\right)\)

=> \(C_{M\left(CuSO_4\right)}=\dfrac{0,075}{0,25}=0,3M\)

c) X gồm \(\left\{{}\begin{matrix}Cu:0,075\left(mol\right)\\Fe:0,0375\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

PTHH: Cu + 2H₂SO₄ --> CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

            2Fe + 6H₂SO₄ --> Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

=> \(n_{SO_2}=0,13125\left(mol\right)\)

=> \(V_{SO_2}=0,13125.22,4=2,94\left(l\right)\)