(2,00 điểm) Hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe, Cu. Hòa tan hoàn toàn 36,64g X trong dung dịch H2SO4 loãng dư, thu được 1,796 lit H2(dktc) và dung dịch Y. Chia dung dịch Y thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1 : làm mất màu tối đa 36 ml dung dịch KMnO4 1M. - Phần 2 : Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn chứa 0,37 mol nguyên tố oxi. Tính % khối lượng các chất trong X.

Câu hỏi số 154976:

Vận dụng cao

(2,00 điểm)

Hỗn hợp X gồm Fe₃O₄, Fe, Cu. Hòa tan hoàn toàn 36,64g X trong dung dịch H₂SO₄ loãng dư, thu được 1,796 lit H₂(dktc) và dung dịch Y. Chia dung dịch Y thành 2 phần bằng nhau:

- Phần 1 : làm mất màu tối đa 36 ml dung dịch KMnO₄ 1M.

- Phần 2 : Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn chứa 0,37 mol nguyên tố oxi.

Tính % khối lượng các chất trong X.

Xem lời giải

Câu hỏi:154976

Giải chi tiết

Vì sau phản ứng với H₂SO₄ loãng dư chỉ tạo dung địch Y nên Cu tan hết, Fe₂(SO₄)₃ có thể dư.

Các phản ứng :

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ -> FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O

, x -> x -> x (mol)

Fe + Fe₂(SO₄)₃ -> 3FeSO₄

,z -> z -> 3z

Fe + H₂SO₄ -> FeSO₄ + H₂

Cu + Fe₂(SO₄)₃ -> CuSO₄ + 2FeSO₄

,y -> y -> y -> 2y

( Do hỗn hợp X cho vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư thì các chất cúng lúc tiếp xúc với axit nên các phản ứng diễn ra đồng thời , Fe₃O₄ phản ứng với axit tạo Fe³⁺ có tính oxi hóa mạnh hơn H⁺ nên 1 phần Fe phản ứng với Fe³⁺ )

=> n_H2 = n_{Fe(pứ axit)} = 0,0802 mol => m_{Fe(pứ axit)} = 4,49g

P₁ : chỉ FeSO₄ làm mất màu KMnO₄

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ -> 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

=> n_FeSO4 = 5n_KMnO4 = 0,18 mol = 0,04 + 0,5.(x + 2y + 3z) => x + 2y +3z = 0,28 mol⁽¹⁾

P₂ : Quá trình : (Fe²⁺ ; Cu²⁺ ; Fe³⁺) -> Fe(OH)₂ ; Fe(OH)₃ ; Cu(OH)₂ -> CuO , Fe₂O₃

Bảo toàn Cu và Fe => chất rắn sau cùng gồm : 0,5y mol CuO và 0,5.(1,5x + 0,5z + 0,04) Fe₂O₃

=> n_O = 0,5y + 1,5(1,5x + 0,5z + 0,04) = 0,37⁽²⁾

Lại có : m_X = 232x + 64y + 56z + 4,49 = 36,64g⁽³⁾

Từ (1), (2) và (3) => x = 0,12 ; y = 0,049625 mol ; z = 0,02025 mol

Vậy %m_Fe = 15,35% ; %m_Fe3O4 = 75,98% ; %m_Cu = 8,67%

Tham Gia Group 2K10 Ôn Thi Vào Lớp 10 Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 & lộ trình Up 10! trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách (Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều), theo lộ trình 3: Nền Tảng, Luyện Thi, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.