4.1. Một đoạn dây sắt, đồng nối với nhau để ngoài trời một thời gian dài

Câu hỏi số 843560:

Vận dụng

4.1. Một đoạn dây sắt, đồng nối với nhau để ngoài trời một thời gian dài bị han gỉ tạo hỗn hợp X có thành phần gồm Fe, Fe₃O₄, FeCO₃, Cu, Cu(OH)₂. Chia 13,76 gam X thành 2 phần bằng nhau. Thực hiện các thí nghiệm:

- Cho phần 1 tác dụng với lượng dư dung dịch HCl loãng thu dược 1,568 lít hỗn hợp khí Y gồm 2 khí có tỉ khối hơi so với metan bằng 0,5 và dung dịch Z. Cho lượng dư dung dịch NaOH vào dung dịch Z, lọc lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi thu được 7,2 gam chất rắn.

- Hòa tan phần 2 trong lượng vừa đủ, tối đa 0,19 mol H₂SO₄ đặc, nóng thu được 1,792 lít khí T gồm 2 khí (trong đó có SO₂) dung dịch thu được chỉ chứa muối trung hòa.

Xác định phần trăm theo khối lượng của Cu(OH)₂trong X.

4.2. Hòa tan hết 4,99 gam hỗn hợp gồm Na, Na₂O, Ba và BaO vào nước thu được 336 mL khí H₂ và dung dịch X. Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO₂ vào X thu được dung dịch Y và 3,94 gam kết tủa Z. Cho rất từ từ đến hết Y vào dung dịch chứa 0,007 mol H₂SO₄ chỉ thu được dung dịch T và thoát ra 224 mL khí CO₂. Thêm tiếp lượng dư dung dịch BaCl₂ vào T thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của V và m.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:843560

Phương pháp giải

4.1.

Phần 1.

Fe + 2HCl ⟶ FeCl₂ + H₂

FeCO₃ + 2HCl ⟶ FeCl₂ + CO₂ + H₂O

Fe₃O₄ + 8HCl ⟶ FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O

Cu + 2FeCl₃ ⟶ 2FeCl₂ + CuCl₂

Cu(OH)₂ + 2HCl ⟶ CuCl₂ + 2H₂O

Hỗn hợp khí gồm H₂, CO₂

Dung dịch Z: FeCl₂, FeCl₃, CuCl₂

Phần 2: Đặt trong ½ hỗn hợp X (6,88 gam)

Lập hệ phương trình tìm ẩn

4.2.

Dung dịch Y + H₂SO₄ ⟶ Không xuất hiện kết tủa

⟹ Dung dịch Y không có Ba²⁺ ⟹ b

$\left. \left\{ \begin{array}{l} {m_{hh} = 4,99} \\ {BTe} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} a \\ c \end{array} \right. \right.$

Dung dịch X: $\left\{ \begin{array}{l} {NaHCO_{3}:x} \\ {Na_{2}CO_{3}:y} \end{array} \right.\overset{H_{2}SO_{4}}{\rightarrow}(x + y)CO_{2}$

Lập hệ phương trình tìm tỉ lệ x:y

BTNT(C): n_CO2

Xác định thành phần kết tủa

Giải chi tiết

4.1.

Phần 1.

Fe + 2HCl ⟶ FeCl₂ + H₂

FeCO₃ + 2HCl ⟶ FeCl₂ + CO₂ + H₂O

Fe₃O₄ + 8HCl ⟶ FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O

Cu + 2FeCl₃ ⟶ 2FeCl₂ + CuCl₂

Cu(OH)₂ + 2HCl ⟶ CuCl₂ + 2H₂O

Hỗn hợp khí gồm H₂, CO₂

Dung dịch Z: FeCl₂, FeCl₃, CuCl₂

$\begin{array}{l} {n_{Y} = \dfrac{1,568}{22,4} = 0,07\text{~mol}} \\ \left. \text{M}_{Y} = 0,5.16 = 8\Rightarrow\dfrac{n_{H_{2}}}{n_{CO_{2}}} = \dfrac{44 - 8}{8 - 2} = \dfrac{6}{1}\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {n_{H_{2}} = 0,06} \\ {n_{CO_{2}} = 0,01} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {n_{Fe} = 0,06} \\ {n_{FeCO_{3}} = 0,01} \end{array} \right. \right. \end{array}$

Phần 2:

$\left. n_{T} = \dfrac{1,792}{22,4} = 0,08 = n_{CO_{2}} + n_{SO_{2}}\Rightarrow n_{SO_{2}} = 0,08 - 0,01 = 0,07(mol) \right.$

Đặt trong ½ hỗn hợp X (6,88 gam)

$m_{\dfrac{1}{2}X} = 232a + 64b + 98c = 2,36$ (1)

$X\overset{}{\rightarrow}7,2\left\{ \begin{array}{l} {Fe_{2}O_{3}:3a + 0,07} \\ {CuO:b + c} \end{array} \right.$

$\left. m_{oxide} = 160.\dfrac{1}{2}.(3a + 0,07) + 80.(b + c) = 7,2\Leftrightarrow 240a + 80b + 80c = 1,6(2) \right.$

$\left. BTNT(S):3.\left( \dfrac{3a + 0,07}{2} \right) + b + c = 0,19 - 0,07\Leftrightarrow 4,5a + b + c = 0,015(3) \right.$

Bài tập này số liệu có vấn đề, không tìm được nghiệm chính xác

4.2.

$n_{H_{2}} = \dfrac{0,336}{22,4} = 0,015;\text{~n}_{BaCO_{3}} = \dfrac{3,94}{197} = 0,02;\text{~n}_{CO_{2}} = \dfrac{0,224}{22,4} = 0,01$

Dung dịch Y + H₂SO₄ ⟶ Không xuất hiện kết tủa

⟹ Dung dịch Y không có Ba²⁺ ⟹ b = 0,02

$\left. \left\{ \begin{array}{l} {23a + 0,02.137 + 16c = 4,99} \\ {BTe:a + 0,02.2 = 2.c + 0,015.2} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {a = 0,07} \\ {c = 0,04} \end{array} \right. \right.$

Dung dịch X: $\left\{ \begin{array}{l} {NaHCO_{3}:x} \\ {Na_{2}CO_{3}:y} \end{array} \right.\overset{H_{2}SO_{4}}{\rightarrow}(x + y)CO_{2}$

$\left. \left\{ \begin{array}{l} {n_{CO_{2}} = x + y = 0,01} \\ {n_{H_{2}SO_{4}} = \dfrac{x}{2}:y = 0,007} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {x = 0,006} \\ {y = 0,004} \end{array} \right.\Rightarrow\dfrac{n_{NaHCO_{3}}}{n_{Na_{2}CO_{3}}} = \dfrac{0,006}{0,004} = \dfrac{3}{2}\Rightarrow dd\, Y\left\{ \begin{array}{l} {NaHCO_{3}:0,03} \\ {Na_{2}CO_{3}:0,02} \end{array} \right. \right.$

BTNT(C): $\left. n_{CO_{2}} = 0,02 + 0,03 + 0,02 = 0,07(mol)\Rightarrow V_{CO_{2}} = 1,568(l) \right.$

$\left. dd\, T\left\{ \begin{array}{l} {Na^{+}} \\ {HCO_{3}^{-}} \\ {CO_{3}^{2 -}:0,02 - 0,004} \\ {SO_{4}^{2 -}:0,007} \end{array} \right. + ddBaCl_{2}\rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {BaCO_{3}:0,016} \\ {BaSO_{4}:0,007} \end{array} \right. \right.$

m_{kết tủa} = 0,016.197 + 0,007.233 = 4,495 (g)

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link