Cho 13,12 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu tác dụng với du...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

1. H₂SO₄ loãng chỉ phản ứng được với các kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học.

2. Cách 1: Tính theo PTHH:

2Fe + 6H₂SO₄ đặc \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Cu + 2H₂SO₄ đặc \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Cách 2: Sử dụng phương pháp bảo toàn electron.

3. Do lượng NaOH cần dùng là tối thiểu nên phản ứng tạo muối NaHSO₃

Giải chi tiết:

1. n_H2  = 2,688 : 22,4 = 0,12 mol

Khi cho hỗn hợp kim loại Fe, Cu vào dung dịch H₂SO₄ loãng thì chỉ có Fe phản ứng, Cu không phản ứng.

PTHH: Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

Theo PTHH: n_Fe = n_H2 = 0,12 mol

m_Fe = 0,12.56 = 6,72 gam => %m_Fe = \(\frac{6,72}{13,12}.100%\) = 51,22% => %m_Cu = 100% - 51,22% = 48,78%

2.

m_Cu = 13,12 - 6,72 = 6,4 gam => n_Cu = 0,1 mol

Cách 1: Tính theo PTHH

PTHH:

2Fe + 6H₂SO₄ đặc \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

0,12 →                                                       0,18               (mol)

Cu + 2H₂SO₄ đặc \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

0,1 →                                                 0,1                 (mol)

=> n_SO2 = 0,18 + 0,1 = 0,28 mol => V_SO2 = 0,28.22,4 = 6,272 lít

Cách 2: Dùng bảo toàn electron

Quá trình nhường e:

Fe⁰ → Fe⁺³ + 3e

Cu⁰ → Cu⁺² + 2e

Quá trình nhận e:

S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

Bảo toàn electron ta có: n _{e nhường} = n _{e nhận} => 3n_Fe + 2n_Cu = 2n_SO2

=> n_SO2 = 1,5n_Fe + n_Cu = 1,5.0,12 + 0,1 = 0,28 mol

=> V_SO2 = 0,28.22,4 = 6,272 lít

3. Do lượng NaOH cần dùng là tối thiểu nên phản ứng tạo muối NaHSO₃

PTHH: NaOH + SO₂ → NaHSO₃

Theo PTHH: n_NaOH = n_SO2 = 0,28 mol => V _{dd NaOH} = n : C_M = 0,28 : 2 = 0,14 lít = 140 ml