hồn tồn, thấy cú khớ màu nõu đỏ thoỏt ra. Sau đú, cho hỗn hợp sản phẩm bay hơi dần đến khi dung dịch trở nờn sền sệt, tiến hành làm lạnh, xuất hiện tinh thể màu vàng chứa 17,08% khối lượng lưu huỳnh. Cho biết cụng thức phõn tử của tinh thể và viết phương trỡnh húa học của phản ứng xảy ra.
GIẢI
1) Phản ứng húa học xảy ra: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑
Sản phẩm cuối là tinh thể muối ngậm nước cú dạng: FeSO4.aH2O Theo đề bài, ta cú:
2 4Fe H SO Fe H SO 40 416 1,1 15 n 0, 714 (mol); n 0, 7 (mol) 56 98 100 S 11,51 140 n 0,5036 (mol) n 0,5036 (mol) 100 32 tinh theồ 140
M 278 (gam / mol) 152 18a 278 a 7 0,5036
tinh theồ
Tinh thể muối ngậm nước là: FeSO4.7H2O
2)
- Dung dịch H2SO4 60% thụ động húa sắt (II) nờn nú khụng thể dựng để thay thế dung dịch 15%. Nếu dựng H2SO4 60% và đun núng thỡ sản phẩm thu được khụng phải là muối sắt (II):
2Fe + 6H2SO4 o
t
Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
- Để dung dịch bay hơi trong khớ quyển CO2 nhằm ngăn khụng cho muối sắt (II) bị oxi húa.
- Nếu để dung dịch bay hơi trong khụng khớ thỡ thỡ muối sắt (II) sẽ bị oxi húa thành hợp chất sắt (III), nếu dung dịch được axit húa thỡ:
4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 2Fe2(SO4)3 + 2H2O
3) Ta cú: nFeSO4 nH2 nH SO2 4 0,7 (mol) n Febanủầu
Fe dư một lượng nhỏ. Khối lượng dung dịch muối ban đầu: mdd0,7 56 416 1,1 0,7 2 495,4 (gam) Khi làm bay hơi nước trong khớ quyển CO2, khối lượng của một nửa dung dịch cũn lại là:
495, 4 247,7 gam2 2
Quỏ trỡnh làm bay hơi nước, khụng thay đổi khối lượng chất tan mFeSO4 0,7 152 106, 4 gam Gọi b là số mol FeSO4.7H2O tỏch ra khỏi dung dịch theo lý thuyết (H = 100%).
Nồng độ của dung dịch FeSO4 bĩo hũa sau khi kết tinh muối là:
4 106, 4 152b 106, 4 152b C% (FeSO ) 100% 100% 78% 22% b 0,5714 mol 247,7 278b
Thực tế, chỉ thu được 140 gam tinh thể FeSO4.7H2O, nờn hiệu suất là:
140
H 100% 81,133%278 0,5714 278 0,5714