Hòa tan hoàn toàn 17,1 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu bằng dung dịch HCl (dư) thu được 7,84 lít khí

Câu hỏi số 320173:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 17,1 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu bằng dung dịch HCl (dư) thu được 7,84 lít khí H₂ (đktc). Mặt khác, nếu hòa tan hoàn toàn 17,1 gam hỗn hợp X trên bằng dung dịch H₂SO₄ đặc 80% đun nóng (dư) thu được 11,2 lít SO₂ (đktc).

a) Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X.

b) Lượng H₂SO₄ đặc nóng còn dư ở trên hòa tan tối đa 23,2 gam Fe₃O₄ thu được khí SO₂. Tính khối lượng dung dịch H₂SO₄ 80% đã dùng ban đầu.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:320173

Phương pháp giải

a) Lập hệ phương trình để tìm số mol Al, Fe, Cu

- Cho X tác dụng với dung dịch HCl thì chỉ có Al và Fe phản ứng.

- Cho X tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc thì cả Al, Fe và Cu phản ứng.

b) Cách 1: Dùng bảo toàn electron.

Cách 2: Viết phương trình hóa học xảy ra, tính theo phương trình.

Giải chi tiết

a) Giả sử 17,1 gam hỗn hợp X chứa x mol Al, y mol Fe, z mol Cu

Suy ra 27x + 56y + 64z = 17,1 (1)

- Cho X tác dụng với dung dịch HCl thì chỉ có Al và Fe phản ứng:

Al + 3HCl → AlCl₃+ 3/2 H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂+ H₂

Ta có: n_H2= 1,5n_Al+ n_Fe= 1,5x + y = 7,84 : 22,4 = 0,35 mol (2)

- Cho X tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc thì cả Al, Fe và Cu phản ứng:

2Al + 6H₂SO_{4 đặc nóng} → Al₂(SO₄)₃+ 3SO₂+ 6H₂O (1)

2Fe + 6H₂SO_{4 đặc nóng} → Fe₂(SO₄)₃+ 3SO₂+ 6H₂O (2)

Cu + 2H₂SO_{4 đặc nóng} → CuSO₄+ SO₂+ 2H₂O (3)

Ta có: n_SO2= 1,5n_Al+ 1,5n_Fe+ n_Cu= 1,5x + 1,5y + z = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol (3)

Giải hệ (1), (2) và (3) ta có : x = 0,1 ; y = 0,2 và z = 0,05

Suy ra m_Al= 0,1.27 = 2,7 gam ; m_Fe= 0,2.56 = 11,2 gam ; m_Cu= 0,05.64 = 3,2 gam

Vậy %m_Al= 15,79%; %m_Fe= 65,50%; %m_Cu= 18,71%

b) 10H₂SO_{4 đặc}+ 2Fe₃O₄ → 3 Fe₂(SO₄)₃+ SO₂+ 10H₂O (4)

Theo PT (4): n_H2SO4= 5.n_Fe3O4= 5.0,1 = 0,5 mol

Vậy tổng số mol H₂SO₄ ban đầu là

n_H2SO4= n_{H2SO4 PT1,2,3}+ n_{H2SO4 PT 4}= 3.n_Al+ 3.n_Fe+ 2.n_Cu+ 0,5 = 3.0,1 + 3.0,2 + 2.0,05 + 0,5 = 1,5 mol

Suy ra m_H2SO4= 1,5.98 = 147 gam

Vậy m_{dd H2SO4 80%}= 147.100/80 = 183,75 gam

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K11 học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, Kiến thức cập nhật theo chương trình mới nhất. Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.