Câu 8. Hoà tan hết 16,8 gam Fe trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được dung dịch X và V lít khí SO2 đkc. a. Xác định V. b. Làm lạnh dung dịch X, thấy tách ra 33,72 gam chất rắn T tách ra. Biết có 4...

Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần thực hiện các bước như sau: ### a. Xác định V. 1. **Phương trình phản ứng**: Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 2Fe + 6H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 6SO2 + 6H2O 2. **Tính số mol Fe**: - Khối lượng Fe = 16,8 gam - Khối lượng mol Fe = 56 g/mol \[ n_{Fe} = \frac{16,8 \text{ g}}{56 \text{ g/mol}} = 0,3 \text{ mol} \] 3. **Tính số mol SO2 sinh ra**: Từ phương trình phản ứng, ta thấy 2 mol Fe sẽ tạo ra 6 mol SO2. Vậy, số mol SO2 từ 0,3 mol Fe là: \[ n_{SO2} = 0,3 \text{ mol} \times \frac{6 \text{ mol SO2}}{2 \text{ mol Fe}} = 0,9 \text{ mol SO2} \] 4. **Tính thể tích khí SO2 ở điều kiện tiêu chuẩn (đkc)**: 1 mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn có thể tích là 22,4 lít. Vậy: \[ V = n_{SO2} \times 22,4 \text{ lít/mol} = 0,9 \text{ mol} \times 22,4 \text{ lít/mol} = 20,16 \text{ lít} \] ### b. Xác định CTHH của T. 1. **Tính số mol muối sắt trong dung dịch X**: - Từ phương trình trên, mỗi 2 mol Fe tạo ra 1 mol muối Fe2(SO4)3. - Số mol muối Fe2(SO4)3: \[ n_{Fe2(SO4)3} = 0,3 \text{ mol Fe} \times \frac{1 \text{ mol Fe2(SO4)3}}{2 \text{ mol Fe}} = 0,15 \text{ mol} \] 2. **Khối lượng muối Fe2(SO4)3**: - Khối lượng mol của Fe2(SO4)3 = 2×56 + 3×32 + 12×16 = 400 g/mol \[ m_{Fe2(SO4)3} = n_{Fe2(SO4)3} \times 400 \text{ g/mol} = 0,15 \text{ mol} \times 400 \text{ g/mol} = 60 \text{ g} \] 3. **Lượng muối đi vào T**: - 40% của muối sắt đi vào T: \[ m_T = 0,4 \times 60 \text{ g} = 24 \text{ g} \] 4. **Xác định công thức hóa học của T**: - T là muối Fe, có thể là FeSO4 hoặc Fe2(SO4)3. - Để tính được CTHH của T, ta cần tìm số mol của T: - Giả sử T là FeSO4, khối lượng mol của FeSO4 = 56 + 32 + 4×16 = 152 g/mol: \[ n_{FeSO4} = \frac{24 \text{ g}}{152 \text{ g/mol}} \approx 0,158 \text{ mol} \] - Kiểm tra với muối Fe2(SO4)3 thì không hợp lý, do không đủ khối lượng. Vậy T là FeSO4. ### Kết luận: - a. Thể tích khí SO2 là **20,16 lít**. - b. Công thức hóa học của T là **FeSO4**.