Hòa tan hoàn toàn 3,2 gam oxit M2Om trong dung dịch H2SO4 10% (vừa đủ) thu được dung dịch muối có nồng độ 12,9%. Sau phản ứng đem cô bớt dung dịch và làm lạnh nó thu được 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất kết tinh là 70%. Xác định công thức của tinh thể muối đó.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai- Giả sử có 1 mol M2Om phản ứng.
\(\begin{array}{l} PTHH:\;\;{M_2}{O_m}\;\; + \;\;m{H_2}S{O_4}\;\; \to \;{M_2}{(S{O_4})_m}\;\; + \;\;m{H_2}O\\ \Rightarrow {\rm{ }}{m_{dd{\rm{ }}{H_2}S{O_4}{\rm{ }}10\% \;}} = \;\frac{{98m}}{{10}}.100 = \;980m{\rm{ }}\left( g \right) \end{array}\)
- Khối lượng dung dịch thu được là: (3,2M + 16m) + 980m = 3,2M + 996m (g)
Số gam muối là: 2M + 96m (g)
- Ta có
\(\;C\% {\rm{ }} = \;\frac{{2M + 96m}}{{2M + 996m}}.100{\rm{\% }}\; = {\rm{ }}12,9\% {\rm{ }} \Rightarrow {\rm{ }}M{\rm{ }} = {\rm{ }}18,65m\)
Nghiệm phù hợp là m = 3 và M = 56 (Fe).
Vậy oxit là Fe2O3.
\(\begin{array}{l} \;F{e_2}{O_3}\;\; + {\rm{ }}\;3{H_2}S{O_4}\;\; \to \;\;F{e_2}{(S{O_4})_3}\;\; + \;\;3{H_2}O\\ {n_{F{e_2}{O_3}}}\; = \frac{{3,2}}{{160}}\; = {\rm{ }}0,02{\rm{ }}mol \end{array}\)
Vì hiệu suất là 70% nên số mol Fe2(SO4)3 tham gia kết tinh là: 0,02.70% = 0,014 mol
Nhận thấy số gam Fe2(SO4)3 = 0,014.400 = 5,6 gam < 7,868 gam nên tinh thể là muối ngậm nước.
- Đặt CTHH của muối tinh thể là Fe2(SO4)3.nH2O.
Ta có: 0,014.(400 + 18n) = 7,868 ⟹ n = 9.
- Công thức của tinh thể là Fe2(SO4)3.9H2O.
