Câu hỏi
(3 điểm)
Cho 18,4g hỗn hợp X gồm Fe và Mg. Thực hiện 2 thí nghiệm sau:
- Thí nghiệm 1: Cho 18,4g X tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thấy thoát ra 11,2 lít khí H2.
- Thí nghiệm 2: Cho 18,4g X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thấy thoát ra V lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Biết thể tích các khí được đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
a) Tính phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X.
b) Tính giá trị của V.
c) Hấp thụ hoàn toàn V lít khí SO2 ở trên vào 800 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được a gam muối khan. Tính giá trị của a.
Phương pháp giải:
Nhận biết các chât hóa học vô cơ
Lời giải chi tiết:
a) Gọi số mol Fe và Mg lần lượt là x và y
=> mX = 56x + 24y = 18,4g (1)
- Thí nghiệm 1:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
=> nH2 = nFe + nMg = x + y = 11,2: 22,4 = 0,5 mol (2)
Giải hệ phương trình (1), (2) => x = 0,2 mol ; y = 0,3 mol
=> %mFe = 56.0,2: 18,4 = 60,87% và %mMg = 100% - %mFe = 100% - 60,87% = 39,13%
b)
- Thí nghiệm 2:
Các quá trình cho nhận e:
Mg0 → Mg+2 + 2e
Fe0 → Fe+3 + 3e
S+6 + 2e → S+4
Áp dụng định luật bảo toàn electron: 2nMg + 3nFe = 2nSO2 = 2.0,3 + 3.0,2 = 1,2mol
=> nSO2 = 0,6 mol
=> VSO2 (dktc) = 0,6.22,4 = 13,44 lít
c) nNaOH = 0,8.1 = 0,8 mol và nSO2 = 0,6 mol
Ta có: 1 < nNaOH/nSO2 = 0,8/0,6 = 1,33 < 2 => Phản ứng tạo 2 muối Na2SO3 và NaHSO3.
Đặt nNa2SO3 = u mol và nNaHSO3 = v mol
PTHH:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
u 2u u (mol)
SO2 + NaOH → NaHSO3
v v v (mol)
Theo đề bài ta có:
nSO2 = u + v = 0,6 (*)
nNaOH = 2u + v = 0,8 (**)
Giải hệ (*) và (**) thu được u = 0,2 và v = 0,4
Vậy dung dịch muối thu được chứa Na2SO3 (0,2 mol) và NaHSO3 (0,4 mol)
=> a = mNa2SO3 + mNaHSO3 = 126.0,2 + 104.0,4 = 66,8g
Câu hỏi trước
