Cho 22,96 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeCO3, Cu vào bình kín (thể tích không đổi) chứa 0,5 mol O2 (dư). Nung nóng bình đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đưa về nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong...

nH2SO4=78.98100.98=0,78(mol) Gọi nFeS2=x(mol);nFeCO3=y(mol);nCu=z(mol) Ta có: 120x + 116y + 64z = 22,96 (*) Nung nóng bình có các phản ứng xảy ra như sau: 4FeS2 + 11O2 →t0 2Fe2O3 + 8SO2 x 2,75x 2x (mol) 4FeCO3 + O2 →t0 2Fe2O3 + 4CO2 y 0,25y y (mol) 2Cu + O2 →t0 2CuO z 0,5z (mol) nO2du=0,5 – 2,75x – 0,25y – 0,5z (mol) Vì áp suất trong bình giảm 13% so với áp suất ban đầu Þ Số mol khí trong bình giảm 13% so với số mol khí ban đầu Þ n khí trong bình = 0,5. 87 100= 0,435 mol Ta có: n khí trong bình = 0,5 – 2,75x – 0,25y – 0,5z + 2x + y = 0,435 (mol) Þ 0,75x – 0,75y + 0,5z = 0,065 (**) Hòa tan X trong H2SO4 đặc. 2FeS2 + 14H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O x 7x 0,5x 7,5x (mol) 2FeCO3 + 4H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O y 2y 0,5y 0,5y y (mol) Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O (1) Vì sau phản ứng thu được dung dịch Y chứa 3 muối nên Cu phản ứng hết với Fe2(SO4)3. Cu + Fe2(SO4)3 → CuSO4 + 2FeSO4 (2) Ta có: nH2SO4thamgia(1)=0,78−7x−2y(mol)⇒nSO2=nCuSO4=0,39−3,5x−y(mol) Tổng số mol khí thu được là: 0,39 – 3,5x – y + 7,5x + 1,5y = 0,74 Þ 4x + 0,5y = 0,35 (***) Từ (*), (**), (***) ta có: x = 0,08; y = 0,06; z = 0,1. Ta có: nH2SO4thamgia(1)=0,78−7x−2y(mol)=0,78−0,08.7−0,06.2=0,1(mol) Theo (1) nCu(1)=nCuSO4=0,05(mol) Þ nCu (2) = 0,1 – 0,05 = 0,05 (mol) Theo (2) nFe2(SO4)3p/u=nFeSO4=nCuSO4=nCu=0,05(mol) Dung dịch Y gồm: nFe2(SO4)3=0,5x+0,5y−0,05=0,08.0,5+0,06.0,5−0,05=0,02(mol)⇒mFe2(SO4)3=0,02.400=8(gam) nFeSO4=0,05(mol)⇒mFeSO40,05.152=7,6(gam)nCuSO4=0,05+0,05=0,1(mol)⇒mCuSO4=0,1.160=16(gam) Ta có: nCO2=y(mol)=0,06(mol)⇒mCO2=0,06.44=2,64(gam)nSO2=0,74−0,06=0,68(mol)⇒mSO2=0,68.64=43,52(gam) Khối lượng dung dịch Y là: mdung dịch = 22,96 + 78 – 2,64 – 43,52 = 54,8 (gam) Nồng độ % các chất trong dung dịch Y. C%Fe2(SO4)3=854,8.100%=14,60%C%FeSO4=7,654,8.100%=13,87%C%CuSO4=1654,8.100%=29,20%

Câu hỏi:

13/07/2024 4,443

Cho 22,96 gam hỗn hợp X gồm FeS₂, FeCO₃, Cu vào bình kín (thể tích không đổi) chứa 0,5 mol O₂ (dư). Nung nóng bình đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đưa về nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong bình giảm 13% so với áp suất ban đầu (coi thể tích chất rắn thay đổi không đáng kể). Mặt khác, hòa tan hết 22,96 gam X bằng 78 gam dung dịch H₂SO₄ 98% đun nóng, thu được dung dịch Y chứa ba muối và 0,74 mol hỗn hợp khí gồm CO₂, SO₂. Tính nồng độ phần trăm mỗi muối trong Y.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bộ 30 đề thi vào 10 Chuyên Hóa năm 2022-2023 có lời giải chi tiết !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

$n_{H_{2} S O_{4}} = \frac{78.98}{100.98} = 0, 78 (m o l)$

Gọi $n_{F e S_{2}} = x (m o l); n_{F e C O_{3}} = y (m o l); n_{C u} = z (m o l)$

Ta có: 120x + 116y + 64z = 22,96 (*)

Nung nóng bình có các phản ứng xảy ra như sau:

4FeS₂ + 11O₂ $\overset{t^{0}}{\to}$ 2Fe₂O₃ + 8SO₂

x 2,75x 2x (mol)

4FeCO₃ + O₂ $\overset{t^{0}}{\to}$ 2Fe₂O₃ + 4CO₂

y 0,25y y (mol)

2Cu + O₂ $\overset{t^{0}}{\to}$ 2CuO

z 0,5z (mol)

$n_{O_{2} d u} =$ 0,5 – 2,75x – 0,25y – 0,5z (mol)

Vì áp suất trong bình giảm 13% so với áp suất ban đầu

Þ Số mol khí trong bình giảm 13% so với số mol khí ban đầu

Þ n_{khí trong bình} $= \frac{0, 5. 87}{100} = 0, 435 (m o l)$

Ta có:

n_{khí trong bình} = 0,5 – 2,75x – 0,25y – 0,5z + 2x + y = 0,435 (mol)

Þ 0,75x – 0,75y + 0,5z = 0,065 (**)

Hòa tan X trong H₂SO₄ đặc.

2FeS₂ + 14H₂SO₄ đặc → Fe₂(SO₄)₃ + 15SO₂ + 14H₂O

x 7x 0,5x 7,5x (mol)

2FeCO₃ + 4H₂SO₄ đặc → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 2CO₂ + 4H₂O

y 2y 0,5y 0,5y y (mol)

Cu + 2H₂SO₄ đặc → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O (1)

Vì sau phản ứng thu được dung dịch Y chứa 3 muối nên Cu phản ứng hết với Fe₂(SO₄)₃.

Cu + Fe₂(SO₄)₃ → CuSO₄ + 2FeSO₄ (2)

Ta có:

$\begin{array}{l} n_{H_{2} S O_{4} t h a m g i a (1)} = 0, 78 - 7 x - 2 y (m o l) \\ \Rightarrow n_{S O_{2}} = n_{C u S O_{4}} = 0, 39 - 3, 5 x - y (m o l) \end{array}$

Tổng số mol khí thu được là:

0,39 – 3,5x – y + 7,5x + 1,5y = 0,74

Þ 4x + 0,5y = 0,35 (***)

Từ (*), (**), (***) ta có: x = 0,08; y = 0,06; z = 0,1.

Ta có:

$n_{H_{2} S O_{4} t h a m g i a (1)} = 0, 78 - 7 x - 2 y (m o l) = 0, 78 - 0, 08.7 - 0, 06.2 = 0, 1 (m o l)$

Theo (1)

${n_{C u}}_{(1)} = n_{C u S O_{4}} = 0, 05 (m o l)$

Þ n_{Cu (2)} = 0,1 – 0,05 = 0,05 (mol)

Theo (2)

$n_{F e_{2} {(S O_{4})}_{3} p / u} = n_{F e S O_{4}} = n_{C u S O_{4}} = n_{C u} = 0, 05 (m o l)$

Dung dịch Y gồm:

$\begin{array}{l} n_{F e_{2} {(S O_{4})}_{3}} = 0, 5 x + 0, 5 y - 0, 05 = 0, 08.0, 5 + 0, 06.0, 5 - 0, 05 = 0, 02 (m o l) \\ \Rightarrow m_{F e_{2} {(S O_{4})}_{3}} = 0, 02.400 = 8 (g a m) \end{array}$

$n_{F e S O_{4}} = 0, 05 (m o l) \Rightarrow m_{F e S O_{4}} 0, 05.152 = 7, 6 (g a m) n_{C u S O_{4}} = 0, 05 + 0, 05 = 0, 1 (m o l) \Rightarrow m_{C u S O_{4}} = 0, 1.160 = 16 (g a m)$

Ta có:

$n_{C O_{2}} = y (m o l) = 0, 06 (m o l) \Rightarrow m_{C O_{2}} = 0, 06.44 = 2, 64 (g a m) n_{S O_{2}} = 0, 74 - 0, 06 = 0, 68 (m o l) \Rightarrow m_{S O_{2}} = 0, 68.64 = 43, 52 (g a m)$

Khối lượng dung dịch Y là:

m_{dung dịch} = 22,96 + 78 – 2,64 – 43,52 = 54,8 (gam)

Nồng độ % các chất trong dung dịch Y.

$C %_{F e_{2} {(S O_{4})}_{3}} = \frac{8}{54, 8} .100 % = 14, 60 % C %_{F e S O_{4}} = \frac{7, 6}{54, 8} .100 % = 13, 87 % C %_{C u S O_{4}} = \frac{16}{54, 8} .100 % = 29, 20 %$

Hot: 500+ Đề thi vào 10 file word các Sở Hà Nội, TP Hồ Chí Minh có đáp án 2025 (chỉ từ 100k). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Khi đun nóng ethanol (C₂H₅OH) với sulfuric acid (H₂SO₄) đặc ở 170^oC để điều chế ethylene (C₂H₄) thường tạo ra hỗn hợp khí X gồm C₂H₄, CO₂ và SO₂. Dẫn X qua dung dịch chứa một chất tan Y thấy có chất Z duy nhất thoát ra. Xác định 2 cặp chất Y, Z khác nhau hoàn toàn và viết các phương trình phản ứng xảy ra.

Xem đáp án

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

Câu 2

Cho 12 gam hỗn hợp A gồm Mg và kim loại R tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 6,72 lít khí (ở đktc). Nếu cho 14,4 gam hỗn hợp A phản ứng với khí Cl₂ dư thì thu được 46,35g hỗn hợp muối. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định kim loại R.

Xem đáp án

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

$n_{H_{2}} = \frac{6, 72}{22, 4} = 0, 3$ (mol)

Phương trình hóa học:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑

0,3 0,3 (mol)

Ta có: m_Mg =0,3. 24 = 7,2 (gam)

Þ m_R = 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

n_Mg = 0,36 (mol)

Mg + Cl₂ → MgCl₂(1)

0,36 0,36 (mol)

2R + xCl₂ → 2RCl_x (2)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_muối – m_{Kim loại}= 46,35 – 14,4 = 31,95 (gam)

$\Rightarrow n_{C l_{2}} = \frac{31, 95}{71} = 0, 45 (m o l)$

Ta có: $n_{C l_{2}}$ _{tham gia phản ứng (2) là} = 0,45 – 0,36 = 0,09 (mol)

Theo (2): $n_{R} = \frac{0, 18}{x}$ (mol) $\Rightarrow M_{R} = \frac{5, 76 x}{0, 18} = 32 x (g / m o l)$

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

Vậy x = 2; M_R = 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 → 2RCl_a + aH₂↑

y 0,5ay (mol)

Ta có:

$\begin{array}{l} \{\begin{matrix} x + 0, 5 a y = 0, 3 \\ 24 x + R y = 12 \end{matrix} \\ \Rightarrow y (R - 12 a) = 4, 8 (*) \end{array}$

Phương trình hóa học:

Mg + Cl₂ → MgCl₂(1)

1,2x 1,2x (mol)

2R + bCl₂ → 2RCl_b (2)

1,2y 0,6by (mol)

Ta có:

$\begin{array}{l} \{\begin{matrix} 1, 2 x + 0, 6 b y = 0, 45 \\ 28, 8 x + 1, 2 R y = 14, 4 \end{matrix} \\ \Rightarrow y (R - 12 b) = 3 (* *) \end{array}$