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.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiBước 1: Tính mdd H2SO4 10%
- Giả sử có 1 mol M2Om phản ứng
\(PTHH:\;\;{M_2}{O_m}\;\; + \;\;m{H_2}S{O_4}\; \to \;{M_2}{(S{O_4})_m}\;\; + \;\;m{H_2}O\)
\({m_{{\rm{dd}}{H_2}S{O_4}10\% }} = \frac{{98m}}{{10}}.100 = 980m(g)\)
Bước 2: Tính mM2(SO4) và tìm CT của oxit
- Khối lượng dung dịch thu được là: (3,2M + 16m) + 980m = 3,2M + 996m (g)
Số gam muối là: 2M + 96m (g)
- Ta có \(C\% = \frac{{2M + 96m}}{{2M + 996m}}.100{\rm{\% = 12,9\% }}\)
⟹ M = 18,65m
Nghiệm phù hợp là m = 3 và M = 56 (Fe).
Vậy oxit là Fe2O3.
\(\begin{array}{l} F{e_2}{O_3}\;\; + {\rm{ }}\;3{H_2}S{O_4}\;\; \to \;\;F{e_2}{(S{O_4})_3}\;\; + \;\;3{H_2}O\\ {n_{F{e_2}{O_3}\;}} = \frac{{3,2}}{{160}} = 0,02mol \end{array}\)
Bước 3: Xác định CT của tinh thể muối
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.
