Câu hỏi
Cho 17,2 gam hỗn hợp kim loại gồm Fe và Cu vào dung dịch axit sunfuric đặc nóng, dư thu được 6,72 lít khí SO2 duy nhất (đktc). Khối lượng Fe và Cu có trong hỗn hợp lần lượt là
- A 11,2 g và 6 g.
- B 12 g và 5,2 g.
- C 2,8 g và 14,4 g.
- D 6,6 gam và 10,6 g.
Phương pháp giải:
*Cách 1: Tính theo các PTHH
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
Đặt ẩn là số mol Fe, Cu.
Lập hệ phương trình về khối lượng của hỗn hợp và số mol SO2 giải tìm được số mol Fe và Cu.
Từ đó tính được khối lượng của Fe và Cu trong hỗn hợp ban đầu.
*Cách 2: Dùng định luật bảo toàn electron: ne cho = ne nhận
Lời giải chi tiết:
Giả sử 17,2 gam hỗn hợp có chứa x mol Fe và y mol Cu.
*Cách 1: Tính toán theo PTHH.
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
x → 1,5x (mol)
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
y → y (mol)
+) Khối lượng hỗn hợp: 56x + 64y = 17,2 gam (1)
+) Số mol SO2: 1,5x + y = 6,72/22,4 = 0,3 mol (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được x = 0,05 và y = 0,225
Vậy mFe = 0,05.56 = 2,8 gam và mCu = 0,225.64 = 14,4 gam
*Cách 2: Áp dụng định luật bảo toàn e.
Quá trình cho - nhận e là:
Fe0 → Fe+3 + 3e S+6 + 2e → S+4
x → 3x (mol) 0,6 ← 0,3 (mol)
Cu0 → Cu+2 + 2e
y → 2y (mol)
Ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}56{\rm{x}} + 64y = 17,2\\3{\rm{x}} + 2y = 0,6\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}x = 0,05\\y = 0,225\end{array} \right.\)
Vậy mFe = 2,8 gam và mCu = 14,4 gam
Đáp án C