Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 224 lít khí SO2 (
Câu hỏi
Nhận biếtCho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu được 2,24 lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất của S +6) và còn 7m/50 gam kim loại không tan. Cho toàn bộ lượng kim loại không tan tác dụng hết với dung dịch HCl (lấy dư 10% so với lượng cần phản ứng) được dung dịch A. Dung dịch A tác dụng hết với dung dịch chứa tối đa 0,064 mol KMnO4 đun nóng (đã axit hóa bằng H2SO4 dư).
Giá trị của m và thành phần % khối lượng của Fe3O4 trong hỗn hợp X?
Đáp án đúng: A
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
Cho hỗn hợp Fe, Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4đặc, nóng, còn dư kim loại không tan là Fe dư.
=>dung dịch thu được sau phản ứng chỉ chứa muối FeSO4.
PTHH các phản ứng :
2Fe + 6H2SO4 đ,nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1)
2Fe3O4 + 10H2SO4đ,nóng → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (2)
Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 (3)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (4)
10HCl + 2 KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Cl2 + 8 H2O (5)
10FeCl2 + 6 KMnO4 + 24H2SO4 → 3K2SO4 + 6MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 10Cl2 + 24 H2O (6)
Gọi số mol Fe dư là a mol
Theo (4) ta có : nHCl phản ứng = 2a (mol)
=> nHCl dư = 0,2a (mol)
Dung dịch A thu được, tác dụng với dung dịch KMnO4/H2SO4
Theo các phản ứng (5), (6) => nKMnO4 = 0,64a = 0,064 => a = 0,1
mFe dư = 5,6 gam = 7m/ 50 => m = 40 (gam)
Gọi số mol Fe, Fe3O4 phản ứng ở (1), (2), (3) là x, y
Ta có 56 x + 232y = 40 - 5,6 = 34,4 (7)
Số mol SO2 = 0,1mol
Quá trình nhường e quá trình nhận e
Fe0 → Fe +2 + 2e S +6 +2e → S +4
Mol : x 2x mol: 0,2 ←0,1
3Fe +8/3 + 2e → 3Fe +2
mol: 3y → 2y
Bảo toàn e ta có : 2x = 2y + 0,2 (8)
Từ (7) và (8) ta giải ra được: x = 0,2 và y = 0,1
Khối lượng sắt ban đầu : mFe bđ = 0,2. 56 + 5,6 = 16,8 gam
→%mFe = 42% ; %mFe3O4 = 100% - 42% = 58%
Đáp án A
Luyện tập
Câu hỏi liên quan
-
Trong một chu kỳ, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử, số oxi hóa cao nhất của các nguyên tố nhóm A trong oxit biến đổi như thế nào?