2.2. Hỗn hợp X gồm x mol Fe và y mol M (M là kim loại hóa trị không đổi). Hỗn hợp Y gồm x mol Fe và 3y mol M. Hỗn hợp Z gồm 2x mol Fe và y mol M. Cho X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư, thu được V L (đkc) khí SO2. Hấp thụ VL SO2 vào 500 mL dung dịch NaOH 0,2M (dư), thu được dung dịch chứa 5,725 gam chất tan. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 0,0775 mol H2. Cho Z tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư, thu được dung dịch chứa 5,605 gam muối. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định M.Giúp mình với!

Question

Accepted Answer

* SO₂ phản ứng với NaOH dư nên ta có:

$SO_{2} +2NaOH\rightarrow Na_{2} SO_{3} +H_{2} O$

=> Chất tan thu được sau phản ứng gồm: Na₂SO₃ và NaOH dư

Gọi số mol của Na₂SO₃ là a mol

Theo phương trình: $n_{NaOH\ pư} =2n_{Na_{2} SO_{3}} =2a\ mol$

Mà: $n_{NaOH\ bđ} =0,2.0,5=0,1\ mol$

$\Rightarrow n_{NaOH\ dư} =n_{NaOH\ bđ} -n_{NaOH\ pư} =0,1-2a\ mol$

Theo đề bài ta có:

$m_{ct} =m_{NaOH\ dư} +m_{Na_{2} SO_{3}} =5,725\ g$

$\Rightarrow 40.( 0,1-2a) +126.a=5,725$

$\Rightarrow 4-80a+126a=5,725$

$\Rightarrow a=0,0375\ mol$

Theo phương trình: $n_{SO_{2}} =n_{Na_{2} SO_{3}} =0,0375\ mol$

Gọi n là hóa trị của kim loại M

* Hỗn hợp X tác dụng với H₂SO₄ đặc:

Ta có:

$Fe^{0}\rightarrow Fe^{+3} +3e$

$M^{0}\rightarrow M^{+n} +ne$

$S^{+6} +2e\rightarrow S^{+4}$

Bảo toàn e ta có:

$3x+ny=2.0,0375=0,075$ (1)

* Hỗn hợp Y tác dụng với HCl dư:

Ta có:

$Fe+2HCl\rightarrow FeCl_{2} +H_{2}$

$2M+2nHCl\rightarrow 2MCl_{n} +nH_{2}$

Theo phương trình: $n_{H_{2}} =n_{Fe} +\frac{n}{2} n_{M}$

$\Rightarrow x+1,5ny=0,0775$ (2)

Từ (1) và (2) suy ra: $x=0,01;\ ny=0,045$

* Hỗn hợp Z tác dụng với H₂SO₄ loãng, dư:

$Fe+H_{2} SO_{4}\rightarrow FeSO_{4} +H_{2}$

$2M+nH_{2} SO_{4}\rightarrow M_{2}( SO_{4})_{n} +nH_{2}$

Theo phương trình:

+ $n_{FeSO_{4}} =n_{Fe\ ( Z)} =2x=2.0,01=0,02\ mol$

+ $n_{M_{2}( SO_{4})_{n}} =\frac{1}{2} n_{M\ ( Z)} =0,5y\ mol$

Theo đề bài ta có:

$m_{FeSO_{4}} +m_{M_{2}( SO_{4})_{n}} =5,605$

$\Rightarrow 152.0,02+( 2M+96n) .0,5y=5,605$

$\Leftrightarrow 3,04+My+48yn=5,605$

$\Leftrightarrow 3,04+My+48.0,045=5,605$

$\Rightarrow My=0,405$

$\Rightarrow \frac{My}{ny} =\frac{M}{n} =\frac{0,405}{0,045} =9$

$\Rightarrow M=9n$

$\Rightarrow n=3,\ M=27$

Vậy M là Al

2.2. Hỗn hợp X gồm x mol Fe và y mol M (M là kim loại hóa trị không đổi). Hỗn hợp Y gồm x mol Fe và 3y mol M. Hỗn hợp Z gồm 2x mol Fe và y mol M. Cho X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư, thu đ...