Bài 33.18 trang 76 SBT Hóa học 10

Đề bài

Cho Fe phản ứng với dung dịch \(H_2SO_4\) thu được khí A và 11,04 gam muối. Tính khối lượng Fe phản ứng biết rằng số mol Fe phản ứng bằng 37,5% số mol \(H_2SO_4\) phản ứng.

Lời giải chi tiết

Axit \(H_2SO_4\) không biết là loãng hay đặc, khí thoát ra không biết là \(H_2\) hay là \(SO_2\) nên chưa kết luận được

Nếu \(H_2SO_4\)  là loãng → phản ứng với Fe tỉ lệ 1 : 1 → loại 

Nếu \(H_2SO_4\) đặc, nóng → phản ứng với Fe tỉ lệ 1 : 3 → có thêm phản ứng giữa Fe với muối \(Fe^{3+}\) tạo ra muối \(Fe^{2+}\)

Các phản ứng cho - nhận e xảy ra:

\(Fe → Fe^{3+} + 3e\)             ( 1 )                \(2H_2SO_4 + 2e → SO_2 + SO_4^{2-} + 2H_2O\)

 \(Fe + 2Fe^{3+} → 3Fe^{2+}\)             (2)

Nếu gọi số mol \(H_2SO_4\) phản ứng là x thì số mol Fe phản ứng ( 1 ) là x/3 số mol Fe phản ứng (2) là y, vậy ta có:

\(\dfrac{x}{3} + y = 0,375x \Leftrightarrow 24y = x\left( * \right)\)

Mặt khác :

 \(m_{muối}\)= \(m_{FeSO_4}\) +\(m_{Fe_2(SO_4)_3}\)= 152.3y + 400 x

\(\dfrac{{{\raise0.5ex\hbox{$\scriptstyle x$}
\kern-0.1em/\kern-0.15em
\lower0.25ex\hbox{$\scriptstyle 3$}} - 2y}}{2} = 11,04\left( {**} \right)\)

Thay (*) vào (**) giải được y = 0,0067; x = 0,16

Vậy khối lượng Fe phản ứng là: 0,16.0,375.56 = 3,36 (gam).