Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm Al và Cu vào dung dịch H2SO4 98% (đặc, nóng, dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy thoát ra 10,08 lít khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất (ở đktc) và thu được dung dịch Y. a. Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong X. b. Để trung hòa hết lượng axit dư trong dung dịch Y cần dùng 500 ml dung dịch NaOH 3M. Tính khối lượng dung dịch H2SO4 98% ban đầu. c. Lượng axit trên hòa tan vừa hết m gam hỗn hợp FeS2, Cu2S (tỉ lệ mol tương ứng 1:3) thu được sản phẩm khử duy nhất là SO2. Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng. :>>> Làm hộ mình với ạ

Đáp án:

$ \left\{\begin{matrix}\%m_{Al}=36\%\\\%m_{Cu}=64\%\end{matrix}\right.$

$ m_{dd\ H_2SO_4}=165\ (g)$

$ m_{\text{muối}}=76,56\ (g)$

Giải thích các bước giải:

a,

Đặt: $\left\{\begin{matrix}n_{Al}=x\ (mol)\\n_{Cu}=y\ (mol)\end{matrix}\right.$

$\to 27x+64y=15\ (1)$

$n_{SO_2}=\dfrac{10,08}{22,4}=0,45\ (mol)$

BTe:

$\mathop{Al}\limits^0-3e\to \mathop{Al}\limits^{+3}\qquad ||\qquad \mathop{S}\limits^{+6}+2e\to \mathop{S}\limits^{+4}\\\ x\ \quad3x \qquad \qquad \qquad \qquad \quad 0,9\quad 0,45\\\mathop{Cu}\limits^0-2e\to \mathop{Cu}\limits^{+2}\\\ y\quad \ \ \ 2y$

$\to 3x+2y=0,9\ (2)$

Từ $(1)$ và $(2)$ giải hệ ta được: $\left\{\begin{matrix}x=0,2\ (mol)\\y=0,15\ (mol)\end{matrix}\right.$

$\to \left\{\begin{matrix}\%m_{Al}=\dfrac{0,2.27}{15}.100\%=36\%\\\%m_{Cu}=100\%-36\%=64\%\end{matrix}\right.$

b,

$H_2SO_4+2NaOH\to Na_2SO_4+2H_2O$

$n_{NaOH}=0,5.3=1,5\ (mol)$

$\to n_{H_2SO_4\ \text{dư}}=\dfrac12 .1,5=0,75\ (mol)$

BTNT $S$, ta có:

$n_{H_2SO_4\ \text{pứ}}=3n_{Al_2(SO_4)_3}+n_{CuSO_4}+n_{SO_2}$

$=3.\dfrac12 .0,2+0,15+0,45=0,9\ (mol)$

$\to \sum n_{H_2SO_4}=0,75+0,9=1,65\ (mol)$

$\to m_{dd\ H_2SO_4}=\dfrac{1,65.98.100}{98}=165\ (g)$

c,

Đặt $n_{Fe_2S}=x\ (mol)\to n_{Cu_2S}=3x\ (mol)$

$2FeS_2+14H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+15SO_2+14H_2O\ (1)$

$Cu_2S+6H_2SO_4\to 2CuSO_4+5SO_2+6H_2O\ (2)$

Theo PT $(1):\ n_{H_2SO_4}=7n_{FeS_2}=7x$

Theo PT $(2):\ n_{H_2SO_4}=6n_{Cu_2S}=18x$

$\to \sum n_{H_2SO_4}=25x=1,65\ (mol)$

$\to x=0,066\ (mol)$

Theo PT $(1):\ n_{Fe_2(SO_4)_3}=\dfrac12.0,066=0,033\ (mol)$

Theo PT $(2):\ n_{CuSO_4}=2n_{Cu_2S}=2.3.0,066=0,396\ (mol)$

$\to m_{\text{muối}}=0,033.400+0,396.160=76,56\ (g)$