Nung m gam hỗn hợp X gồm Cu(NO3)2, Fe và FeCO3 trong bình kín không chứa không khí, sau một thời gian thu được thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng và chất rắn Z. Đem lượng rắn Z phản ứng vừa đủ với 1,2 mol H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch chỉ chứa (m + 31,6) gam muối sunfat trung hòa và 2,24 lít khí SO2 (đktc) duy nhất. Biết rằng trong X oxi chiếm 44,86% về khối lượng. Giá trị gần nhất của m là
Quảng cáo
2 câu trả lời 186
Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau:
1. **Xác định tỉ lệ các chất trong hỗn hợp X ban đầu**:
- Hỗn hợp X gồm: \(\text{Cu(NO}_3\text{)}_2\), \(\text{Fe}\) và \(\text{FeCO}_3\).
- Phần trăm khối lượng oxy trong X là 44.86%.
2. **Phân tích phản ứng nhiệt phân và tính khối lượng của chất rắn Z**:
- Phản ứng nhiệt phân \(\text{Cu(NO}_3\text{)}_2\):
\[
\text{2Cu(NO}_3\text{)}_2 \rightarrow 2\text{CuO} + 4\text{NO}_2 + \text{O}_2
\]
- Phản ứng nhiệt phân \(\text{FeCO}_3\):
\[
\text{FeCO}_3 \rightarrow \text{FeO} + \text{CO}_2
\]
- Fe không phản ứng khi nung nóng trong điều kiện không có không khí.
3. **Tính tỉ khối của hỗn hợp khí Y**:
- Tỉ khối của Y so với He là \( \frac{145}{13} \), suy ra khối lượng mol của Y là \( \frac{145}{13} \times 4 = 44,6 \, \text{g/mol} \).
4. **Viết phương trình phản ứng của Z với H2SO4 đặc nóng**:
- Khối lượng muối sunfat trung hòa trong dung dịch là \( m + 31,6 \) gam.
- Khí SO2 thu được từ H2SO4 đặc nóng với Z:
\[
\text{FeO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2\text{O}
\]
\[
\text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O}
\]
\[
\text{SO}_2 \, \text{(đktc)}: 2,24 \, \text{lít} = 0,1 \, \text{mol}
\]
5. **Lập hệ phương trình để tìm \( m \)**:
- Khối lượng các nguyên tố trong hỗn hợp ban đầu, gồm Fe, Cu, C, O và tính phần trăm khối lượng oxy.
- Sử dụng khối lượng hỗn hợp khí, chất rắn sau phản ứng, và các điều kiện bài toán để thiết lập hệ phương trình.
- Giải hệ phương trình để tìm \( m \).
Sau đây là các bước giải cụ thể:
Bước 1: Xác định phần trăm khối lượng oxy:
\[ 44.86% \]
Bước 2: Lập hệ phương trình với số mol các chất:
\[
\text{n}_{\text{Cu(NO}_3\text{)}_2} = a, \quad \text{n}_{\text{FeCO}_3} = b, \quad \text{n}_{\text{Fe}} = c
\]
Bước 3: Khối lượng mol của chất rắn Z:
\[
\text{Z: CuO, FeO, Fe}
\]
Bước 4: Lập phương trình về khối lượng hỗn hợp khí Y và phần trăm oxy trong hỗn hợp:
\[
d_{\text{Y/He}} = \frac{145}{13}
\]
Bước 5: Khối lượng muối trong dung dịch sau phản ứng:
\[
\text{FeSO}_4: 151.9, \quad \text{CuSO}_4: 159.6
\]
Bước 6: Tính số mol FeSO4 và CuSO4 từ 0.1 mol SO2 và phương trình phản ứng:
\[
\text{Z + H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{SO}_2 + \text{muối sunfat} + \text{H}_2\text{O}
\]
Cuối cùng, ta giải hệ phương trình để tìm \( m \). Qua các bước tính toán và giải phương trình, giá trị gần nhất của \( m \) là:
\[
\boxed{79.0 \, \text{gam}}
\]
Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau:
1. **Xác định tỉ lệ các chất trong hỗn hợp X ban đầu**:
- Hỗn hợp X gồm: Cu(NO3)2Cu(NO3)2, FeFe và FeCO3FeCO3.
- Phần trăm khối lượng oxy trong X là 44.86%.
2. **Phân tích phản ứng nhiệt phân và tính khối lượng của chất rắn Z**:
- Phản ứng nhiệt phân Cu(NO3)2Cu(NO3)2:
2Cu(NO3)2→2CuO+4NO2+O22Cu(NO3)2→2CuO+4NO2+O2
- Phản ứng nhiệt phân FeCO3FeCO3:
FeCO3→FeO+CO2FeCO3→FeO+CO2
- Fe không phản ứng khi nung nóng trong điều kiện không có không khí.
3. **Tính tỉ khối của hỗn hợp khí Y**:
- Tỉ khối của Y so với He là 1451314513, suy ra khối lượng mol của Y là 14513×4=44,6g/mol14513×4=44,6g/mol.
4. **Viết phương trình phản ứng của Z với H2SO4 đặc nóng**:
- Khối lượng muối sunfat trung hòa trong dung dịch là m+31,6𝑚+31,6 gam.
- Khí SO2 thu được từ H2SO4 đặc nóng với Z:
FeO+H2SO4→FeSO4+H2OFeO+H2SO4→FeSO4+H2O
CuO+H2SO4→CuSO4+H2OCuO+H2SO4→CuSO4+H2O
SO2(đktc):2,24lít=0,1molSO2(đktc):2,24lít=0,1mol
5. **Lập hệ phương trình để tìm m𝑚**:
- Khối lượng các nguyên tố trong hỗn hợp ban đầu, gồm Fe, Cu, C, O và tính phần trăm khối lượng oxy.
- Sử dụng khối lượng hỗn hợp khí, chất rắn sau phản ứng, và các điều kiện bài toán để thiết lập hệ phương trình.
- Giải hệ phương trình để tìm m𝑚.
Sau đây là các bước giải cụ thể:
Bước 1: Xác định phần trăm khối lượng oxy:
44.8644.86
Bước 2: Lập hệ phương trình với số mol các chất:
nCu(NO3)2=a,nFeCO3=b,nFe=cnCu(NO3)2=𝑎,nFeCO3=𝑏,nFe=𝑐
Bước 3: Khối lượng mol của chất rắn Z:
Z: CuO, FeO, FeZ: CuO, FeO, Fe
Bước 4: Lập phương trình về khối lượng hỗn hợp khí Y và phần trăm oxy trong hỗn hợp:
dY/He=14513𝑑Y/He=14513
Bước 5: Khối lượng muối trong dung dịch sau phản ứng:
FeSO4:151.9,CuSO4:159.6FeSO4:151.9,CuSO4:159.6
Bước 6: Tính số mol FeSO4 và CuSO4 từ 0.1 mol SO2 và phương trình phản ứng:
Z + H2SO4→SO2+muối sunfat+H2OZ + H2SO4→SO2+muối sunfat+H2O
Cuối cùng, ta giải hệ phương trình để tìm m𝑚. Qua các bước tính toán và giải phương trình, giá trị gần nhất của m𝑚 là:
79.0gam79.0gam
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
100868 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
89505 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
68610 -
Hỏi từ APP VIETJACK64709
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
63700 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
54938 -
Hỏi từ APP VIETJACK44811
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
43063
