Có 1 hỗn hợp gồm Cu(OH)2, Cu và CuCO3 (trong đó số mol của 2 hợp chất bằng nhau) được chia làm 2 phần bằng nhau. Phần thứ nhất được hòa tan trong 100 ml dung dịch H2SO4 loãng 20% (D = 1,4g/ml, axit lấy dư) làm tách ra 0,896 lít khí CO2 (dktc). Nung nóng phần 2 trong không khí, sau khi phản ứng xảy ra xong, để nguội rồi đem sản phẩm thu được thực hiện thí nghiệm như phần 1. Cả 2 dung dịch thu được sau thí nghiệm đem làm lạnh đến nhiệt độ (t1) độ C, khi đó từ dung dịch 2 tách ra 9,75 gam CuSO4.5H2O.
a) Tính khối lượng CuSO4.5H2O từ dung dịch sau thí nghiệm ở phần 1.
b) Tìm khối lượng Cu trong hỗn hợp ban đầu. Biết ở (t1) độ C, độ tan của CuSO4 là 12,9 gam.
Câu trả lời tốt nhất
mddH2SO4 = 100.1,4 = 140 gam
mH2SO4 = 140.20% = 28 gam và mH2O = 140 – 28 = 112 gam
Ban đầu đặt nCu(OH)2 = nCuCO3 = 2a và nCu = 2b
Phần 1:
CuCO3 + H2SO4 —> CuSO4 + CO2 + H2O
a……………..a…………….a……….a
Cu(OH)2 + H2SO4 —> CuSO4 + 2H2O
a………………..a……………..a
Cu không phản ứng.
—> nCO2 = a = 0,04
nCuSO4 = 2a = 0,08; mH2O tổng = 112 + 18(a + 2a) = 114,16
nCuSO4.5H2O tách ra = x
—> nCuSO4 còn lại = 0,08 – x
mH2O còn lại = 114,16 – 18.5x = 114,16 – 90x
100 gam H2O hòa tan tối đa 12,9 gam CuSO4
114,16 – 90x…………………..160(0,08 – x)
—> 100.160(0,08 – x) = 12,9.(114,16 – 90x)
—> x = -0,013: Loại —> Không có CuSO4.5H2O tách ra.
Phần 2: Nung trong không khí
Cu(OH)2 —> CuO + H2O
a…………………a
CuCO3 —> CuO + CO2
a………………a
2Cu + O2 —> 2CuO
b……………………b
—> nCuO tổng = 0,08 + b
CuO + H2SO4 —> CuSO4 + H2O
0,08+b……………….0,08+b
nCuSO4.5H2O tách ra = 9,75/250 = 0,039
nCuSO4 còn lại = b + 0,08 – 0,039 = b + 0,041
mH2O còn lại = 112 + 18(b + 0,08) – 18.0,039.5 = 18b + 109,93
100 gam H2O hòa tan tối đa 12,9 gam CuSO4
18b + 109,93………………….160(b + 0,041)
—> 100.160(b + 0,041) = 12,9(18b + 109,93)
—> b = 0,04833 —> mCu = 64.2b = 6,18624