Cho m gam kim loại M tác dụng hết với 100 gam dung dịch chứa H2SO4 9,8% và FeSO4 22,8%. Sau phản ứng hoàn toàn, thu được dung dịch X, kết tủa Y và 4,48 lít (đktc) khí H2. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 54,6 gam chất rắn Z.
- Viết các phương trình phản ứng. Xác định kim loại M và tính m.
- Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch X.
Câu trả lời tốt nhất
nH2SO4 = 100.9,8%/98 = 0,1
nFeSO4 = 100.22,8%/152 = 0,15
nH2 = 0,2 > nH2SO4 nên M đã tác dụng với H2O tạo dung dịch kiềm.
2M + xH2SO4 —> M2(SO4)x + xH2
0,2/x……0,1………………………….0,1
Còn lại 0,2 – 0,1 = 0,1 mol H2 là do M tác dụng với H2O:
2M + 2xH2O —> 2M(OH)x + xH2
0,2/x……………………0,2/x……0,1
2M(OH)x + xFeSO4 —> xFe(OH)2 + M2(SO4)2
0,2/x………………………………0,1
4Fe(OH)2 + O2 —> 2Fe2O3 + 4H2O
0,1………………………….0,05
mFe2O3 = 0,05.160 = 8 < 54,6 nên còn kết tủa nữa
—> mM2(SO4)x = (2M + 96x).0,2/x = 54,6 – 8
—> M = 137x/2
—> x = 2, M = 137: M là Ba
2.
nBaSO4 = nBa = nH2 = 0,2; nFe(OH)2 = 0,1
—> mddX = mBa + 100 – mBaSO4 – mFe(OH)2 – mH2 = 71,4
Dung dịch X chứa nFeSO4 dư = 0,15 – 0,1 = 0,05
—> C%FeSO4 = 10,64%