Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Thi thử toàn quốc cuối HK1 lớp 10, 11, 12 tất cả các môn - Trạm số 1 - Ngày 20-21/12/2025 Xem chi tiết
Giỏ hàng của tôi

Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO và FeS tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 0,2 mol hỗn hợp

Câu hỏi số 393638:
Vận dụng

Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO và FeS tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 0,2 mol hỗn hợp khí Y gồm H2 và H2S, có tỉ lệ mol 1 : 1.

a) Viết phương trình hóa học và tính thể tích mỗi khí trong hỗn  hợp Y.

b) Ở một thí nghiệm khác, khi cho m gam hỗn hợp X trên tác dụng với axit H2SO4 đặc, dư, đun nóng, thu được 16,8 lít khí SO2. Tính m (gam) và khối lượng (gam) axit H2SO4 đã phản ứng.

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, SO2 là sản phẩm khử duy nhất của S+6 và các thể tích khí đều đo ở đktc.

Quảng cáo

Câu hỏi:393638
Phương pháp giải

a)

- Viết các PTHH xảy ra

- Dựa vào dữ kiện "Sau phản ứng thu được 0,2 mol hỗn hợp khí Y gồm H2 và H2S, có tỉ lệ mol 1 : 1" suy ra số mol mỗi khí → Thể tích mỗi khí

b)

- Từ số mol H2 và số mol H2S tính được số mol Fe và số mol FeS.

- Thí nghiệm 2: Cho hỗn hợp X tác dụng với axit H2SO4 đặc, dư, đun nóng:

2Fe + 6H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (4)

2FeO + 4H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (5)

2FeS + 10H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O (6)

+ Từ số mol Fe suy ra số mol H2SO4 và số mol SO2 ở PT (4).

+ Từ số mol FeS suy ra số mol H2SO4 và số mol SO2 ở PT (6).

+ Từ số mol SO2 tổng suy ra số mol SO2 ở PT (5) và số mol H2SO4 ở PT (5).

Vậy m = mFe + mFeS + mFeO

Giải chi tiết

a) PTHH:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2        (1)

FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O   (2)

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S    (3)

Sau phản ứng thu được 0,2 mol hỗn hợp khí Y gồm H2 và H2S, có tỉ lệ mol 1 : 1.

⟹ nH2 = nH2S = 0,1 mol ⟹ VH2 = VH2S = 2,24 (lít)

b)

Theo PT (1): nFe = nH2 = 0,1 mol

Theo PT (3): nFeS = nH2S = 0,1 mol

Thí nghiệm 2: Cho hỗn hợp X tác dụng với axit H2SO4 đặc, dư, đun nóng:

2Fe + 6H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O             (4)

0,1 →    0,3 →                                  0,15                              (mol)

2FeO + 4H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O             (5)

2x              4x                                       x                                (mol)

2FeS + 10H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O       (6)

0,1 →        0,5                     →              0,45                          (mol)

Ta có: nSO2 = 0,15 + x + 0,45 = 0,75 ⟹ x = 0,15.

- Khối lượng hỗn hợp đầu:

Hỗn hợp đầu chứa Fe (0,1 mol); FeO (2x = 0,3 mol); FeS (0,1 mol)

Suy ra m = 0,1.56 + 0,3.72 + 0,1.88 = 36 (gam)

- Khối lượng H2SO4 phản ứng:

nH2SO4 pư = 0,3 + 4x + 0,5 = 1,4 (mol)

⟹ mH2SO4 pư = 1,4.98 = 137,2 (gam).

Chú ý khi giải

Cách 2:

Quy đổi hh thành Fe0, O0, S0

⟹ nS = nH2S = 0,1 mol (bảo toàn S)

Đặt nFe = a mol; nO = b mol

Thí nghiệm 1:

Quá trình nhường e:

Fe0 ⟶ Fe+2 + 2e

Quá trình nhận e:

O0 + 2e ⟶ O-2

S0 + 2e ⟶ S-2

2H+ + 2e ⟶ H2

+) Bảo toàn e: 2nFe = 2nO + 2nH2 + 2nH2S

⟹ 2a = 2b + 2.0,1 + 2.0,1

⟹ a - b = 0,2 (1)

Thí nghiệm 2:

Quá trình nhường e:

Fe0 ⟶ Fe+3 + 3e

S0 ⟶ S+6 + 6e

Quá trình nhận e:

O0 + 2e ⟶ O-2

S+6 + 2e ⟶ S+4

Bảo toàn e: 3nFe + 6nS = 2nO + 2nSO2 ⟹ 3a + 6.0,1 = 2b + 2.0,75 ⟹ 3a - 2b = 0,9 (2)

Giải hệ (1) (2) được a = 0,5 và b = 0,3.

Vậy m = 0,5.56 + 0,3.16 + 0,1.32 = 36 gam.

Bảo toàn S: nS + nH2SO4 pư = 3.nFe2(SO4)3 + nSO2

⟹ 0,1 + nH2SO4 pư = 3.0,25 + 0,75

⟹ nH2SO4 pư = 1,4 mol.

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

>> 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

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com