by Đem nung hỗn hợp G, gồm hai kim loại: x mol Fe và 0,15 mol Cu, trong không khí một thời gian, thu được 63,2 gam hỗn hợp H, gồm hai kim loại trên và hỗn hợp các oxit của chúng. Đem hòa tan hết lượng hỗn hợp H trên bằng dung dịch H$_{2}$SO$_{4}$ đậm đặc thu được 0,3 mol SO$_{2}$. Trị số của x là
A. 0,6 mol.
B. 0,4 mol.
C. 0,5 mol.
D. 0,7 mol
Hướng dẫn
Chọn phương án là: D
Phương pháp giải:
– Tổng quát:
\(G\left\{ \begin{gathered}
Fe \hfill \\
Cu \hfill \\
\end{gathered} \right. + {O_2}\xrightarrow{1}H\left\{ \begin{gathered}
hhKL \hfill \\
hhOxit \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{{H_2}S{O_{4d,nong}},(2)}}\left\{ \begin{gathered}
F{e^{3 + }} \hfill \\
C{u^{2 + }} \hfill \\
{O^{2 – }} \hfill \\
\end{gathered} \right. + S{O_2} + …\)
– Xét cả quá trình ta thấy chỉ có Fe, Cu, O$_{2}$ và S$^{+6}$ thay đổi số oxi hóa
– Áp dụng bảo toàn e và lập hệ phương trình với ẩn là số mol của Fe và O$_{2}$.
Lời giải chi tiết:
Sơ đồ tổng quát
\(G\left\{ \begin{gathered}
Fe \hfill \\
Cu \hfill \\
\end{gathered} \right. + {O_2}\xrightarrow{1}H\left\{ \begin{gathered}
hhKL \hfill \\
hhOxit \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{{H_2}S{O_{4d,nong}},(2)}}\left\{ \begin{gathered}
F{e^{3 + }} \hfill \\
C{u^{2 + }} \hfill \\
{O^{2 – }} \hfill \\
\end{gathered} \right. + S{O_2} + …\)
Đặt: \({n_{{O_2}}} = y\)
Áp dụng BTKL cho quá trình 1:
\({m_{KL}} + {m_{{O_2}}} = {m_H} \Rightarrow 56x + 64.0,15 + 32y = 63,2 \Rightarrow 56x + 32y = 53,6{\rm{ (*)}}\)
Fe$^{0}$ → Fe$^{+3}$ + 3e S$^{+6}$ + 2e → S$^{+4}$
(mol) x → 3x (mol) 0,6 ← 0,3
Cu$^{0}$ → Cu$^{+2}$ + 2e O$_{2}$ + 4e → 2O$^{-2}$
(mol) 0,15 → 0,3 (mol) y → 4y
B. T e: 3x + 0,3 = 0,6 + 4y (**)
Giải (*) và (**) ta được: x = 0,7; y = 0,45
Đáp án D
