Cho hỗn hợp G ở dạng bột gồm Al, Fe, Cu. Hòa tan 23,4 gam G bằng một lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu được 15,12 lít khí SO2. Cho 23,4 gam G vào bình A chứa 850 ml dung dịch H2SO4 1M (loãng) dư, sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được khí B. Dẫn từ từ toàn bộ lượng khí B vào ống chứa bột CuO dư nung nóng, thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm 7,2 gam so với ban đầu.
1) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp G.
2) Cho dung dịch chứa m gam muối NaNO3 vào bình A sau phản ứng giữa G với dung dịch H2SO4 loãng ở trên, thấy thoát ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Tính giá trị nhỏ nhất của m để V là lớn nhất. Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
Câu trả lời tốt nhất
Đặt a, b, c là số mol Al, Fe, Cu
—> mG = 27a + 56b + 64c = 23,4 (1)
2Al + 6H2SO4 —> Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
a………………………………………….1,5a
2Fe + 6H2SO4 —> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
b…………………………………………..1,5b
Cu + 2H2SO4 —> CuSO4 + SO2 + 2H2O
c…………………………………….c
nSO2 = 1,5a + 1,5b + c = 0,675 (2)
2Al + 3H2SO4 —> Al2(SO4)3 + 3H2
a………..1,5a…………………………….1,5a
Fe + H2SO4 —> FeSO4 + H2
b………b……………………..b
H2 + CuO = Cu + H2O
1,5a+b
nO bị lấy = 1,5a + b = 7,2/16 (3)
(1)(2)(3) —> a = 0,2; b = 0,15; c = 0,15
%Al = 23,08%; %Fe = 35,90%; %Cu = 41,02%
nH2SO4 ban đầu = 0,85
nH2SO4 phản ứng = 1,5a + b = 0,45
—> nH2SO4 dư = 0,4 —> nH+ dư = 0,8
3Cu + 2NO3- + 8H+ —> 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
3Fe2+ + NO3- + 4H+ —> 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
Để phản ứng hết với Cu và Fe2 thì:
nH+ = 8c/3 + 4b/3 = 0,6 < 0,8 nên H+ vẫn dư.
—> nNaNO3 = nNO3- = 2c/3 + b/3 = 0,15
—> mNaNO3 = 12,75 gam