Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO và FeS tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 0,2 mol hỗn hợp khí Y gồm H2 và H2S, có tỉ lệ mol 1 : 1.
a) Viết phương trình hóa học và tính thể tích mỗi khí trong hỗn hợp Y.
b) Ở một thí nghiệm khác, khi cho m gam hỗn hợp X trên tác dụng với axit H2SO4 đặc, dư, đun nóng, thu được 16,8 lít khí SO2. Tính m (gam) và khối lượng (gam) axit H2SO4 đã phản ứng.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, SO2 là sản phẩm khử duy nhất của S+6 và các thể tích khí đều đo ở đktc.
Giải chi tiết:
a) PTHH:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1)
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O (2)
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S (3)
Sau phản ứng thu được 0,2 mol hỗn hợp khí Y gồm H2 và H2S, có tỉ lệ mol 1 : 1.
→ nH2 = nH2S = 0,1 mol → VH2 = VH2S = 2,24 (lít)
b)
Theo PT (1): nFe = nH2 = 0,1 mol
Theo PT (3): nFeS = nH2S = 0,1 mol
Thí nghiệm 2: Cho hỗn hợp X tác dụng với axit H2SO4 đặc, dư, đun nóng:
2Fe + 6H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (4)
0,1 → 0,3 → 0,15 (mol)
2FeO + 4H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (5)
2x 4x x (mol)
2FeS + 10H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O (6)
0,1 → 0,5 → 0,45 (mol)
Ta có: nSO2 = 0,15 + x + 0,45 = 0,75 → x = 0,15
- Khối lượng hỗn hợp đầu:
Hỗn hợp đầu chứa Fe (0,1 mol); FeO (2x = 0,3 mol); FeS (0,1 mol)
Suy ra m = 0,1.56 + 0,3.72 + 0,1.88 = 36 (gam)
- Khối lượng H2SO4 phản ứng:
nH2SO4 pư = 0,3 + 4x + 0,5 = 1,4 (mol)
→ mH2SO4 pư = 1,4.98 = 137,2 (gam)
Chú ý:
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?
Một nguyên tố ở chu kì 3, nhóm VIA trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố đó là: