Khử hoàn toàn 4,176 gam một oxit của kim loại M bằng khí CO dư thu được chất rắn X và hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ Y vào dung dịch nước vôi trong dư thấy xuất hiện 7,2 gam kết tủa. Hòa tan hoàn toàn lượng X ở trên vào dung dịch H2SO4 nồng độ 80% (dung dịch đặc), đun nóng thu được V lít SO2 (SO2 là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Z. Trong dung dịch Z chỉ chứa 1 chất tan là muối sunfat của kim loại M có nồng độ 61,069%. Làm lạnh dung dịch Z thấy tách ra 5,8 gam muối rắn. Lọc tách muối ra, thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch còn lại là 57,215%. Xác định công thức của oxit kim loại và công thức của muối rắn. Tính V. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
Câu trả lời tốt nhất
Ca(OH)2 dư —> nCO2 = nCaCO3 = 0,072
MxOy + yCO —> xM + yCO2
—> nMxOy = 0,072/y
—> Mx + 16y = 4,176y/0,072
—> M = 42y/x
—> y/x = 4/3 và M = 56 là nghiệm phù hợp, oxit là Fe3O4 (0,018 mol)
X là Fe (0,054 mol)
TH1: Z chứa muối Fe2(SO4)3
2Fe + 6H2SO4 —> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
0,054…….0,162…………0,027………0,081
—> mddZ = 0,027.400/61,069% = 17,685
Bảo toàn khối lượng:
0,054.56 + 0,162.98/80% = 17,685 + 0,081.64 (Thỏa mãn)
—> VSO2 = 1,8144 lít
nFe2(SO4)3 còn lại = (17,685 – 5,8).57,215%/400 = 0,017
—> nFe2(SO4)3.kH2O = 0,027 – 0,017 = 0,01
—> 18k + 400 = 5,8/0,01 —> k = 10
Muối rắn là Fe2(SO4)3.10H2O
TH2: Z chứa muối FeSO4 (Làm tương tự, loại nếu bảo toàn khối lượng không thỏa mãn).