Cho Fe phản ứng với H2SO4 thu được khí A và 27,6 gam muối. Tính số gam Fe phản ứng biết rằng

Câu hỏi số 202899:

Vận dụng cao

Cho Fe phản ứng với H₂SO₄ thu được khí A và 27,6 gam muối. Tính số gam Fe phản ứng biết rằng số mol Fe phản ứng bằng 37,5% số mol H₂SO₄ phản ứng.

A. 8,064 gam.

B. 8,4 gam.

C. 10,6 gam.

D. 7,728 gam.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:202899

Phương pháp giải

So sánh thấy n_Fe < n_H2SO4 ⟹ H₂SO₄ đặc (vì nếu H₂SO₄ loãng thì n_Fe = n_H2SO4) ⟹ Khí sinh ra là SO₂.

Cách 1: Dùng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố

- Đặt ẩn là số mol của Fe₂(SO₄)₃ và FeSO₄ (nếu số mol bằng 0 thì không có muối đó).

+ Từ m_muối ⟶ phương trình (1)

+ Dùng BT electron tính được SO₂ (theo ẩn)

BTNT S tính được H₂SO₄ (theo ẩn)

Mà theo đề bài n_Fe = 0,375n_H2SO4 ⟶ phương trình (2)

Giải hệ (1), (2) tìm được mol mỗi muối ⟶ khối lượng của Fe.

Cách 2: Dùng công thức tính nhanh (lớp 10)

Đặt số mol H₂SO₄ phản ứng là t ⟶ Số mol Fe là 0,375t.

Áp dụng công thức nhanh: n_SO2 = ½.n_H2SO4 và n_{SO4 muối} = ½.n_e = n_SO2

⟶ Số mol SO₄ trong muối (theo t)

Mà m_muối = m_Fe + m_SO4 ⟶ Giá trị của t.

Giải chi tiết

Đặt n_H2SO4 = t (mol) ⟹ n_Fe = 0,375t (mol)

Vì n_Fe < n_H2SO4 ⟹ H₂SO₄ đặc (vì nếu H₂SO₄ loãng thì n_Fe = n_H2SO4)

⟹ Khí sinh ra là SO₂.

Cách 1:

Đặt n_Fe2(SO4)3 = a mol và n_FeSO4 = b mol (nếu số mol bằng 0 thì không có muối đó).

+ m_muối = 400a + 152b = 27,6 (1)

+ BT electron: n_SO2 = (3n_Fe³⁺ + 2n_Fe²⁺)/2 = (3.2a + 2.b)/2 = 3a + b (mol)

BTNT S: n_H2SO4 = 3n_Fe2(SO4)3 + n_FeSO4 + n_SO2 = 3a + b + (3a + b) = 6a + 2b (mol)

Mà theo đề bài n_Fe = 0,375n_H2SO4 ⟶ 2a + b = 0,375.(6a + 2b) (2)

Từ (1) và (2) ⟶ a = b = 0,05.

BTNT Fe: n_Fe = 2a + b = 0,15 mol ⟶ m_Fe = 8,4 gam.

Cách 2:

Công thức nhanh: n_SO2 = ½.n_H2SO4 = 0,5t (mol)

n_{SO4 muối} = ½.n_e = n_SO2 = 0,5t (mol)

Mà m_muối = m_Fe + m_SO4

⟶ 56.0,375t + 96.0,5t = 27,6 ⟶ t = 0,4

⟶ m_Fe = 8,4 gam.

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.