Bài 22.15 Trang 29 SBT Hóa học 9

Đề bài

Hoà tan hoàn toàn 57,6 gam hỗn hợp X gồm Fe₃O₄, Fe₂O₃, FeO và Fe trong dung dịch HCl thì cần dùng 360 gam dung dịch HCl 18,25% để tác dụng vừa đủ. Sau phản ứng thu được V lít khí H₂ và dung dịch Y.

Cho toàn bộ H₂ sinh ra tác dụng hết với CuO dư ở nhiệt độ cao, sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn gồm Cu và CuO có khối lượng nhỏ hơn khối lượng CuO ban đầu là 3,2 gam. Nếu cô cạn dung dịch Y thì thu được bao nhiêu gam muối khan ?

Lời giải chi tiết

\({n_{HCl}} = \dfrac{{360 \times 18,25}}{{100 \times 36,5}} = 1,8(mol)\)

             \({H_2} + CuO\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow Cu + {H_2}O\)

(mol)    x            x                 x             x

Theo đề bài: \({m_{CuO}}(dư) + {m_{Cu}} = {m_{CuO}}(dư) + {m_{CuO}}(phản ứng) - 3,2\)

\( \Leftrightarrow {m_{Cu}} = {m_{CuO}}(phản ứng) - 3,2 \Leftrightarrow 64x = 80x - 3,2\)

\( \Leftrightarrow 16x = 3,2 \to 0,2(mol);{m_{{H_2}}} = 0,4(gam)\)

\(Fe + 2HCl \to FeC{l_2} + {H_2}\)

              0,4 mol                     0,2 mol

Số mol HCl tác dụng với \(F{e_3}{O_4},F{e_2}{O_3},FeO\) là : 1,8 -0,4=1,4(mol)

Phương trình hóa học của phản ứng:

\(F{e_3}{O_4} + 8HCl \to 2FeC{l_3} + FeC{l_2} + 4{H_2}O(1)\)

\(F{e_2}{O_3} + 6HCl \to 2FeC{l_3} + 3{H_2}O(2)\)

\(FeO + 2HCl \to 2FeC{l_2} + {H_2}O(3)\)

Qua các phản ứng (1), (2), (3) ta nhận thấy \({n_{{H_2}O}} = {1 \over 2}{n_{HCl}} = 1,4:2 = 0,7(mol)\)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m_{hỗn hợp} + m_HCl = m_muối + m_H2O + mH₂

57,6 + 1,8 x 36,5 = m_muối + 0,7 x 18 +0,4

m_muối = 57,6 + 65,7 - 12,6 - 0,4 = 110,3 (g)