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

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, (Xem ngay) Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, làm quen kiến thức, định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 10