Câu hỏi:

13/07/2024 7,675

Cho m gam hỗn hợp X gồm Ba, Al, Fe tác dụng với lượng nước dư thu được 0,4 mol H2, dung dịch Y và chất rắn Z. Cho toàn bộ Z tác dụng với 200ml dung dịch CuSO4 0,75M, khuấy đều thu được 13,8 gam kim loại và dung dịch T chứa 2 muối. Cho T tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 6,0 gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m.

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Gọi nBa = x (mol); nAl = y (mol); nFe = z (mol)

nCuSO4=0,2.0,75=0,15(mol)

Cho X tác dụng với H2O.

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑ (1)

2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑ (2)

Nếu Al phản ứng hết. Chất rắn Z gồm Fe

Cho Z tác dụng với CuSO4:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓

Vì thu được dung dịch T chứa 2 muối nên CuSO4 dư. Chất rắn thu được là Cu

ÞnCu được tạo ra = 0,215625 (mol) > 0,15 (Vô lý)

Vậy Al còn dư. Chất rắn Z gồm Fe và Al.

Theo (1) và (2) ta có:

2,5x = 0,4 Þ x = 0,16.

Cho Z tác dụng với CuSO4:

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu↓ (3)

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ (4)

Dung dịch T chứa 2 muối là Al2(SO4)3 và FeSO4 nên CuSO4 hết; Fe dư.

Theo (3) và (4) ta có:

n Cu tạo thànhnCuSO4=0,2.0,75=0,15(mol)

Þ mFe dư = 13,8 – 0,15.64 = 4,2 (gam)

Þ nFe dư = 0,075 (mol)

Cho T tác dụng với NaOH dư:

Al2(SO4)3 + 8NaOH → 2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O

FeSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2

Kết tủa là Fe(OH)2.

Nung kết tủa trong không khí tới khối lượng không đổi.

4Fe(OH)2 + O2 t0  2Fe2O3 + 4H2O

nFe2O3=6160=0,0375(mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe ta có:

nFe tham gia phản ứng (4) = 0,075 (mol)

Theo (4):

nCuSO4(4)=nFe=0,075(mol)nCuSO4(3)=0,150,075=0,075(mol)

nFe ban đầu = 0,075 + 0,075 = 0,15 (mol)

Theo (3):

nAl=23.nCuSO4(3)=23.0,075=0,05(mol)

Ta có: m = 0,05.27 + 0,15.56 + 0,16.137 = 31,67 (gam)

Thanhhien Vo

Thanhhien Vo

4x=0,4 chứ nH2 ở (1)= x cộng với nH2 ở (2)=3x chứ
do Al dư nên Ba(OH)2 hết mà Ba(OH)2 ở trên =x
mà 3nBa(OH)2=nH2(2) nên nH2(2)=3x chứ ạ

Thanhhien Vo

Thanhhien Vo

nAl trong X bị Ba(OH)2 phản ứng 1 phần rồi mà

Thanhhien Vo

Thanhhien Vo

nAl trong X bị Ba(OH)2 phản ứng 1 phần rồi mà

Thanhhien Vo

Thanhhien Vo

n của Al đó là nAl phản ứng với Cu2+ chứ có phải nAl trong X đâu

Thanhhien Vo

Thanhhien Vo

sao nBa=0,16 nAl=0,05 mà Al lại dư???

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Cặp 1: Y là dung dịch NaOH, Z là C2H4

Phương trình phản ứng xảy ra:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

 Cặp 2: Y là dung dịch Brom, Z là CO2

Phương trình phản ứng xảy ra:

C2H4 + Br2 → C2H4Br2

SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4

Lời giải

Trường hợp 1: R không tác dụng với HCl, nhưng tác dụng với Cl2

Gọi hóa trị của R khi tham gia phản ứng với Cl2 là: x

 nH2=6,7222,4=0,3 (mol)

Phương trình hóa học:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

0,3                                   0,3 (mol)

Ta có: mMg =0,3. 24 = 7,2 (gam)

Þ mR = 12 - 7,2 = 4,8 (gam)

Trong 12 gam hỗn hợp A có chứa 7,2 gam Mg và 4,8 gam R

Vậy 14,4 gam hỗn hợp A có chứa 8,64 gam Mg và 5,76 gam R

nMg = 0,36 (mol)

Mg + Cl2 → MgCl2 (1)

0,36             0,36             (mol)

2R + xCl2 → 2RClx (2)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

 m muối – mKim loại = 46,35 – 14,4 = 31,95 (gam)

nCl2=31,9571=0,45(mol)

Ta có: nCl2  tham gia phản ứng (2) là = 0,45 – 0,36 = 0,09 (mol)

Theo (2): nR=0,18x  (mol) MR=5,76x0,18=32x(g/mol)

Vì x là hóa trị của R nên x nhận các giá trị l, 2, 3, 4

Vậy x = 2; MR = 64 (thỏa mãn). Kim loại là Cu.

Trường hợp 2: R phản ứng được với cả HCl và Cl2

Gọi hóa trị của R khi phản ứng với HCl là a; hóa trị của R khi phản ứng với Cl2 là b.

Gọi số mol của Mg và R trong 12 gam hỗn hợp lần lượt là: x, y (mol)

Þ Số mol của Mg và R trong 14,4 gam hỗn hợp lần lượt là: 1,2x; 1,2y (mol)

Phương trình hóa học:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

x                                      x                 (mol)

2R + 2aHCl → 2RCla + aH2

 y                                     0,5ay (mol)

Ta có:

x+0,5ay=0,324x+Ry=12y(R12a)=4,8*

Phương trình hóa học:

Mg + Cl2 → MgCl2 (1)

1,2x             1,2x            (mol)

2R + bCl2 → 2RClb (2)

1,2y             0,6by           (mol)

Ta có:

1,2x+0,6by=0,4528,8x+1,2Ry=14,4y(R12b)=3(**)

Từ (*) và (**) ta có:

R = 96b – 60a Þ a = 2; b = 3; R = 56

Vậy R là Fe.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP