Cho 10,72 g hỗn hợp gồm Fe, Cu tác dụng với 500ml dung dịch
. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 35,84g chất rắn A và dung dịch B. Cho dung dịch B tác dụng dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, rửa sạch rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được 12,8 g chất rắn.
Tính khối lượng các kim loại trong hỗn hợp ban đầu và nồng độ mol/l của dung dịch
a) Chứng minh B không phải hoàn toàn là Ag
Gọi a, b lần lượt là số mol của Fe và Cu trong 10,72 gam hỗn hợp
Fe + 2AgNO3 ---> Fe(NO3)2 + 2Ag (1)
Cu + 2AgNO3 ---> Cu(NO3)2 + 2Ag (2)
Giả sử Fe và Cu tan hết trong dd AgNO3. ---> số mol Ag = 2(a + b)
Theo đề khối lượng hỗn hợp kim loại : 56a + 64b = 10,72
Vì a, b > 0 nên 64(a + b) > 56a + 64b => 64 (a + b) > 10,72
(a + b) > 0,1675 do đó 2(a + b) > 2. 0,1675
Khối lượng Ag = 108.2 (a + b) > 108. 2. 0,1675 = 36,18 (g) > 35,84 (g)
Như vậy Fe và Cu chưa tan hết => Trong B không phải chỉ có Ag
Vì tính khử của Fe > Cu nên Fe p/ư trước rồi mới đến Cu, sẽ có 2 trường hợp:
*TH 1: rắn B còn dư Fe và Cu còn nguyên (chưa p/ư)
Gọi x là số mol Fe tham gia p/ư với dd AgNO3 ở (1)
Cứ 1 mol Fe p/ư khối lượng rắn B tăng: 2.108 – 56 = 160 (g)
Vậy x mol Fe p/ư ------------------------ 160x (g) = 35,84 – 10,72 = 25,12 (g)
x = 0,157 (mol) = số mol Fe(NO3)2.
Khi cho dd A + NaOH dư:
Fe(NO3)2 + 2NaOH ---> Fe(OH)2(rắn) + 2NaNO3
4Fe(OH)2 + O2 ---> 2Fe2O3 + 4H2O (viết gộp của 2 p/ư đó bạn)
=> Số mol Fe2O3 = ½ số mol Fe(OH)2 = ½ số mol Fe(NO3)2 = 0,0785 (mol)
=> Khối lượng rắn Fe2O3 = 0,0875. 160 = 12,56 (g) < 12,8 (g)
Vậy trong B sắt hết, Cu còn.
*TH 2: Trong rắn B còn Cu.
Theo câu a) số mol Fe là a (mol), số mol Cu là b (mol).
Gọi số mol Cu tham gia p/ư với AgNO3 ở (2) là y mol
Dung dịch A gồm: a mol Fe(NO3)2 và y mol Cu(NO3)2
Rắn B có: (2a + 2y) mol Ag và (b- y) mol Cu dư.
Sơ đồ hợp thức của dung dịch A…….
Fe(NO3)2 ---> Fe(OH)2 ----> ½ Fe2O3
a mol………...a mol ……….0,5 a mol
Cu(NO3)2 ---> Cu(OH)2 ----> CuO
y mol ………...y mol ……….y mol
Ta có hệ PT:
56a + 64b = 10,72 (khối lượng hỗn hợp Fe, Cu)
108(2a + 2y) + 64(b – y) = 35,84 ( khối lượng rắn B)
0,5a.160 + 80y = 12,8 (rắn sau khi nung kết tủa)
Giải hệ PT trên ta được: a = 0,1 ; b = 0,08 , y = 0,06
(vì đặt phép tính không tiện, bạn thế số rồi tính nhé)
=> %Fe = 52,2% ; %Cu = 47,8%
*Tính nồng độ mol dd AgNO3 ban đầu:
Ta có số mol AgNO3 = 2(a+ y) = 2(0,1 + 0,06) = 0,32 (mol)
=> CM (AgNO3) = 0,32 : 0,5 = 0,64M
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
