Hỗn hợp A gồm Al, Zn, S dưới dạng bột mịn. Sau khi nung 33,02 gam hỗn hợp A (không có không khí) một thời gian, nhận được hỗn hợp B. Nếu thêm 8,296 gam Zn vào B thì hàm lượng đơn chất Zn trong hỗn hợp này bằng 1/2 hàm lượng Zn trong A.
Lấy 1/2 hỗn hợp B hòa tan trong H2SO4 loãng dư thì sau phản ứng thu được 0,48 gam chất rắn nguyên chất.
Lấy 1/2 hỗn hợp B thêm một thể tích không khí thích hợp (coi không khí chứa 20% O2 và 80%N2 theo thể tích). Sau khi đốt cháy hoàn toàn B, thu được hỗn hợp khí C gồm hai khí trong đó N2 chiếm 85,8% về thể tích và chất rắn D. Cho hỗn hợp khí C đi qua dung dịch NaOH dư thể tích giảm 5,04 lít (đktc).
a) Tính thể tích không khí (đktc) đã dùng.
b) Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong B.
Câu trả lời tốt nhất
Khí C gồm SO2 và N2.
NaOH hấp thụ SO2 —> nSO2 = 0,225
%N2 = 85,8% —> %SO2 = 14,2% —> nC = 0,225/14,2%
nN2 = 85,8%.nC = 1,36
n không khí = 1,36/80% = 1,7 —> V không khí = 38,08 lít
—> nO2 = 20%n không khí = 0,34
nS dư trong phần 1 = 0,48/32 = 0,015 —> nS dư = 0,03
—> nS ban đầu = 2nSO2 = 0,45
Đặt x, y là số mol Al, Zn ban đầu
—> mA = 27x + 65y + 0,45.32 = 33,02 (1)
D gồm Al2O3 (0,25x) và ZnO (0,5y). Bảo toàn O:
3nAl2O3 + nZnO + 2nSO2 = 2nO2
⇔ 0,25x.3 + 0,5y + 2.0,225 = 0,34.2 (2)
(1)(2) —> x = 0,16; y = 0,22
2Al + 3S —> Al2S3
2a……..3a………a
Zn + S —> ZnS
b……b…………b
—> nS phản ứng = 3a + b = 0,45 – 0,03 (3)
nZn dư = 0,22 – b
Khi thêm 8,296 gam Zn thì mZ tổng = 65(0,22 – b) + 8,296 = 22,596 – 65b
—> (22,596 – 65b)/(33,02 + 8,296) = 0,5.0,22.65/33,02 (4)
(3)(4) —> a = 0,07; b = 0,21
B gồm:
Al2S3: 0,07 mol —> 31,7989%
ZnS: 0,21 mol —> 61,6899%
Al dư: x – 2a = 0,02 mol —> 1,6354%
Zn dư: y – b = 0,01 mol —> 1,9685%
S dư: 0,03 mol —> 2,9073%