Cho V lít hỗn hợp khí A (chứa NH3 và H2) tác dụng với 16,2 gam hỗn hợp B gồm Al, Fe và CuO đun nóng. Phản ứng hoàn toàn cho ra hỗn hợp khí và hơi C và sản phẩm rắn D. Chấp nhận rằng Al và Fe không tác dụng với CuO trong điều kiện này. Cho C đi qua bình (1) đựng CaO dư rồi tiếp tục vào bình (2) đựng H2SO4 đặc dư thì thấy khối lượng bình (2) tăng thêm 33,32 gam và còn lại 13,14 lít hỗn hợp khí K (270C; 0,9 atm) không bị hấp thụ, nặng 1,48 gam. Lấy sản phẩm D cho tác dụng với HNO3 đặc nguội dư tạo ra dung dịch màu xanh lam; 4,48 lít khí (đktc) màu nâu và còn lại bã rắn E không tan. Hòa tan hết E vào H2SO4 đặc, nóng giải phóng một khí mùi hắc. Lượng khí này vừa đủ để làm mất màu dung dịch thuốc tím có chứa 23,7 gam KMnO4.
- a) Viết các phương trình hóa học xảy ra.
- b) Tính thành phần % hỗn hợp rắn B.
- c) Xác định thể tích V của hỗn hợp khí A.
Câu trả lời tốt nhất
Bình 1 hấp thụ H2O: CaO + H2O —> Ca(OH)2
Bình 2 hấp thụ NH3 dư: H2SO4 + NH3 —> NH4HSO4
—> mNH3 dư = m bình 2 tăng = 33,32 gam
—> nNH3 dư = 1,96 mol
Khí không bị hấp thụ gồm N2 (u) và H2 dư (v)
—> u + v = pV/RT = 0,48
m khí = 28u + 2v = 1,48
—> u = 0,02 và v = 0,46
Với HNO3 đặc nguội, chỉ Cu phản ứng tạo NO2 (0,2)
Cu + 4HNO3 —> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
0,1……………………………………..0,2
3CuO + 2NH3 —> N2 + 3Cu + 3H2O
0,06…….0,04………0,02….0,06
CuO + H2 —> Cu + H2O
0,04….0,04…0,1-0,06
Đặt a, b là số mol Al, Fe
—> 27a + 56b + 0,1.80 = 16,2 (1)
2Al + 6H2SO4 —> Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2Fe + 6H2SO4 —> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
—> nSO2 = 1,5(a + b)
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O —> K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
—> nKMnO4 = 1,5(a + b).2/5 = 0,15 (2)
(1)(2) —> a = 0,2; b = 0,05
%Al = 33,33%; %Fe = 17,28%; %CuO = 49,39%
nNH3 ban đầu = 1,96 + 0,04 = 2 mol
nH2 ban đầu = 0,04 + 0,46 = 0,5 mol
—> VA = 56 lít