Cho 9,16g bột A gồm Fe, Zn,Cu vào cốc đựng 170ml vào dung dịch CuSO4 1M sau phản ứng thu được dung dịch B và kết tủa C nung C trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 12g chất rắn. Thêm dung dịch NaOH vào một nửa dung dịch B, lọc kêt tủa rửa và nung trong không khí với khối lượng không đổi 5,2g chất rắn D. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lựng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu
* CM: hỗn hợp kim loại pứ hết
[tex]n_{CuSO4}=0,17.1=0,17[/tex] mol
Giả sử hỗn hợp kim loại chỉ là Fe
=> [tex]n_{Fe}(GT)=\frac{9,16}{56}=0,164[/tex] mol
=> [tex]n_{hh} < n_{CuSO4}[/tex]
=> hỗn hợp kim loại pứ hết
Ta có PTHH:
Gọi nZn = x mol; nFe = y mol ; nCu (hh) = z mol
=> 65x + 56y + 64z = 9,16 (I)
Zn + CuSO4 -> ZnSO4 + Cu
x------x---------------x---------x mol
Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu
y--------y-------------y----------y mol
=> dung dịch B là ZnSO4; FeSO4; và CuSO4 (dư)
kết tủa C : Cu
2Cu + O2 -> to 2CuO (3)
=> nCu (3) = x+y+z mol => nCuO = x+y+z mol
Mặt khác: nCuO = [tex]\frac{12}{80}=0,15[/tex] mol
=> x+y+z = 0,15 (II)
ZnSO4 + 2NaOH -> Zn(OH)2 + Na2SO4
[tex]Zn(OH)_2 + NaOH -> Na_2ZnO_2 + H_2O[/tex]
=> dd trong suốt
FeSO4 + 2NaOH -> Fe(OH)2 + Na2SO4
1/2y----------------------1/2y
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ->4Fe(OH)3
1/2y---------------------------------1/2y mol
CuSO4 + NaOH -> Cu(OH)2 + H2O (4)
[tex]n_{CuSO_4}(p/ứ)=x+y mol[/tex]
=> [tex]n_{CuSO_4}[/tex](dư) = [tex]0,17-(x+y)[/tex]mol
=> [tex]n_{CuSO_4}[/tex](4) = [tex]\frac{0,17-x-y}{2}[/tex]mol
=> [tex]n_{Cu(OH)_2}=\frac{0,17-x-y}{2}[/tex]mol
2 Fe(OH)3 -> to Fe2O3 +3H2O
1/2y ------------------1/4y
Cu(OH)2 -> to CuO + H2O
[tex]n_{CuO} =\frac{0,17-x-y}{2}[/tex]mol
Theo đề bài: [tex]m_D=m_{CuO}+m_{Fe_2O_3}=80.(0,17-x-y).0,5+0,25y.160=5,2 (g)[/tex](III)
Giải (I) ; (II); (III) ta có:
[tex]\left\{\begin{matrix} x=0,04 & \\ y=0,06& \\ z=0,05& \end{matrix}\right.[/tex]
=> [tex]\left\{\begin{matrix} m_{Zn}=0,04.65=2,6 g & \\ m_{Fe}=0,06.56=3,36g & \\ m_{Cu}=0,05.64=3,2 g & \end{matrix}\right.[/tex]