Hỗn hợp M gồm Fe3O4 và Cu. Hòa tan hoàn toàn m gam M trong 441 gam dung dịch H2SO4 20% loãng. Thu được dung dịch X chứa 360 gam H2O. Nếu cho m gam M trên tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thì sau khi kết thúc các phản ứng thu được 2,24 lít SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc).
a) Tính m
b) Tính thể tích dung dịch NaOH 1M tối thiểu cần dùng để tác dụng hết với dung dịch X
Câu trả lời tốt nhất
M chứa nH2SO4 = 0,9 và mH2O = 352,8 gam
—> nH2O sản phẩm = (360 – 352,8)/18 = 0,4
Fe3O4 + 4H2SO4 —> FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
0,1………….0,4………….0,1…………0,1…………..0,4
Cu + Fe2(SO4)3 —> CuSO4 + 2FeSO4
x………….x………………..x…………..2x
Với H2SO4 đặc nóng:
2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
0,1……………………………………………..0,05
Cu + 2H2SO4 —> CuSO4 + SO2 + 2H2O
x…………………………………….x
nSO2 = x + 0,05 = 0,1 —> x = 0,05
—> m = 64x + 232.0,1 = 26,4 gam
Dung dịch X chứa:
nH2SO4 dư = 0,9 – 0,4 = 0,5
mFeSO4 = 2x + 0,1 = 0,2
nFe2(SO4)2 = 0,1 – x = 0,05
nCuSO4 = x = 0,05
H2SO4 + 2NaOH —> Na2SO4 + 2H2O
FeSO4 + 2NaOH —> Na2SO4 + Fe(OH)2
Fe2(SO4)3 + 6NaOH —> 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3
CuSO4 + 2NaOH —> Na2SO4 + Cu(OH)2
—> nNaOH = 1,8
—> V = 1,8 lít