Nung X1 gam Cu với X2 gam O2 thì được chất rắn A1. Đun nóng A1 trong X3 gam H2SO4 98%. Sau khi hòa tan hết thu được dung dịch A2 và khí A3. Hấp thụ toàn bộ A3 bằng 200ml NaOH 0.15M tạo ra dung dịch chứa 2.3g muối. Khi cô cạn dung dịch A2 thu 30g tinh thể CuSO4.5H2O. Nếu cho A2 tác dụng dung dịch NaOH 1M thì để tạo ra chất kết tủa nhiều nhất phải dùng hết 300ml NaOH. Viết phương trình. Tính X1,X2,X3.
PTPU
●2Cu +O2 -to->2CuO (1)
Do chất rắn sau pư td với H2SO4 sinh ra khí nên A1 gồm CuO và Cu dư:
●CuO +H2SO4->CuSO4 +H2O (2)
●Cu(dư) +2H2SO4 ->CuSO4 +SO2 +2H2O (3).
A3 là SO2
NaOH=0,03mol.
Ta có giả sử chỉ tạo 1 muối Na2SO3
nNa2SO3= 1/2n NaOH=0.015mol
mNa2SO3=0.015×126=1.89<2.3(br)
=>dd tạo thành là 2muối:
●SO2 +NaOH ->NaHSO3 (4)
●SO2 +2NaOH ->Na2SO3 +H2O (5)
trog 250g CuSO4.5H2O có 160g CuSO4
Vậy 30g___________________x__________
x=160.30/250=19,2g =>nCuSO4=19,2/160=0,12mol.
Để tạo kết tủa nhiều nhất với A2 cần
n NaOH=0,3.1=0,3mol
=>nNaOH/2>nCuSO4 =>vậy A2 chứa dd CuSO4 và H2SO4 dư:
●CuSO4 +2NaOH ->Na2SO4 +Cu(OH)2 (6)
●H2SO4 +2NaOH ->Na2SO4 +2H2O (7)
gọi x,y là số mol của SO2 ở 4 và 5. Ta được:
x+2y=0,03 và 104x +126y =2,3
Giải hệ =>x=y =0,01mol.
=> nSO2=0,01+0,01=0,02mol.
(3)=> nCudư= 0,02mol.
nH2SO4(3)=2nSO2=2.0,02=0,04mol
nCuSO4(3)=nSO2=0,02mol=>nCuSO4(2)=0.1
(2)=>: nH2SO4(2)=nCuSO4(2)=0,1mol.
nCuO=nCuSO4(2)=0,1mol.
(1
=> nO2=nCuO/2=0,1/2=0,05mol
nCu=nCuO=0,1mol.
X1=mCu=(0,1+0,02).64=7,68g. X2=mO2=0,05.32=1,6g.