Google
Câu hỏi: Hòa tan hết 12,8 gam oxit ${{M}_{x}}{{O}_{y}}$ trong lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10%, thu được dung dịch muối nồng độ 12,903%. Sau phản ứng đem cô cạn dung dịch và làm lạnh nó, thu được 35,968 gam tinh thể muối E với hiệu suất 80%. Phần trăm khối lượng của nguyên tố M trong E có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 20%
B. 14%
C. 22%
D. 17%
A. 20%
B. 14%
C. 22%
D. 17%
Phân tích:
- Để tìm công thức của oxit từ dung dịch H2SO4 10% và dung dịch muối nồng độ 12,903% thì không phụ thuộc vào số mol của oxit $\Rightarrow $ để đơn giản ta chọn 1 mol ${{M}_{x}}{{O}_{y}}$
- Tính khối lượng muối trong tinh thể = 25,6 gam < 35,968 gam $\Rightarrow $ chứng tỏ trong tinh thể có nước
- Lập tỉ lệ mol của muối và nước $\Rightarrow $ công thức của muối
Hướng dẫn giải:
- Giả sử có 1 mol ${{M}_{x}}{{O}_{y}}$ phản ứng: $2{{M}_{x}}{{O}_{y}}+2y{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\to x{{M}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{2y/x}}+2y{{H}_{2}}O$
- ${{m}_{\text{dung dich }{{\text{H}}_{2}}S{{O}_{4}}}}=\dfrac{98y.100}{10}=980y$ (gam)
- ${{m}_{\text{muoi sau phan ung}}}=\left( Mx+96y \right)$ gam
- ${{m}_{\text{dung dich sau phan ung}}}=Mx+16y+980y=\left( Mx+996y \right)$ gam
- ${{C}_{\%\text{ muoi sunfat}}}=\dfrac{Mx+96y}{Mx+996y}.100\%=12,903\%\Rightarrow M=37,33.\dfrac{y}{x}$
Chỉ có y/x = 3/2 thỏa mãn với M = 56 $\Rightarrow $ M là Fe, công thức của oxit là Fe2O3
${{n}_{F{{e}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}}}={{n}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=\dfrac{12,8}{160}=0,08$ mol
- Vì hiệu suất phản ứng là 80% $\Rightarrow {{n}_{F{{e}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}}}=0,08.80\%=0,064 mol$
$\Rightarrow {{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{35,968-400.0,064}{18}=0,576 mol\Rightarrow \dfrac{{{n}_{F{{e}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}}}}{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}=\dfrac{0,064}{0,576}=\dfrac{1}{9}$
Vậy công thức của muối kết tinh là Fe2(SO4)3.9H2O $\Rightarrow \%Fe=\dfrac{56.2.100\%}{562}=19,929\%$
- Để tìm công thức của oxit từ dung dịch H2SO4 10% và dung dịch muối nồng độ 12,903% thì không phụ thuộc vào số mol của oxit $\Rightarrow $ để đơn giản ta chọn 1 mol ${{M}_{x}}{{O}_{y}}$
- Tính khối lượng muối trong tinh thể = 25,6 gam < 35,968 gam $\Rightarrow $ chứng tỏ trong tinh thể có nước
- Lập tỉ lệ mol của muối và nước $\Rightarrow $ công thức của muối
Hướng dẫn giải:
- Giả sử có 1 mol ${{M}_{x}}{{O}_{y}}$ phản ứng: $2{{M}_{x}}{{O}_{y}}+2y{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\to x{{M}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{2y/x}}+2y{{H}_{2}}O$
- ${{m}_{\text{dung dich }{{\text{H}}_{2}}S{{O}_{4}}}}=\dfrac{98y.100}{10}=980y$ (gam)
- ${{m}_{\text{muoi sau phan ung}}}=\left( Mx+96y \right)$ gam
- ${{m}_{\text{dung dich sau phan ung}}}=Mx+16y+980y=\left( Mx+996y \right)$ gam
- ${{C}_{\%\text{ muoi sunfat}}}=\dfrac{Mx+96y}{Mx+996y}.100\%=12,903\%\Rightarrow M=37,33.\dfrac{y}{x}$
Chỉ có y/x = 3/2 thỏa mãn với M = 56 $\Rightarrow $ M là Fe, công thức của oxit là Fe2O3
${{n}_{F{{e}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}}}={{n}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=\dfrac{12,8}{160}=0,08$ mol
- Vì hiệu suất phản ứng là 80% $\Rightarrow {{n}_{F{{e}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}}}=0,08.80\%=0,064 mol$
$\Rightarrow {{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{35,968-400.0,064}{18}=0,576 mol\Rightarrow \dfrac{{{n}_{F{{e}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}}}}{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}=\dfrac{0,064}{0,576}=\dfrac{1}{9}$
Vậy công thức của muối kết tinh là Fe2(SO4)3.9H2O $\Rightarrow \%Fe=\dfrac{56.2.100\%}{562}=19,929\%$
Đáp án A.