Hỗn hợp các oxit MgO, Al2O3 và Fe3O4 được dùng làm xúc tác cho quá trình

Câu hỏi :

Hỗn hợp các oxit MgO, Al2O3 và Fe3O4 được dùng làm xúc tác cho quá trình tổng hợp NH3. Hòa tan hoàn toàn 20,68 gam hỗn hợp X gồm MgO, Al2O3 và Fe3O4 vào 450 mL dung dịch H2SO4 1,0 M được dung dịch Y. Để trung hòa ¼ dung dịch Y cần 25,00 mL dung dịch NaOH 1,0 M thu được dung dịch Z. Cô cạn cẩn thận dung dịch Z trong điều kiện không có không khí thu được m gam rắn khan T. Nếu lấy ¼ dung dịch Y lội từ từ qua cột chứa bột sắt, sau đó cô cạn cẩn thận dung dịch sau khi qua cột trong điều kiện không có không khí thì thu được chất rắn khan có khối lượng lớn hơn khối lượng của T là 1,105 gam.

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

(a) Hòa tan MgO, Al2O3 và Fe3O4 vào H2SO4:

(1) MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O

(2) Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O

(3) Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O

Trung hòa Y:

(4) H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

Cho dung dịch Y (MgSO4, Al2(SO4)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, H2SO4) qua cột chứa bột sắt:

(5) H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2

(6) Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4

(b) nH2SO4 = 0,45.1 = 0,45 mol

Gọi số mol của MgO, Al2O3 và Fe3O4 trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x, y, z (mol)

Ta có: 40x + 102y + 232z = 20,68 (*)

- Khi hòa tan hỗn hợp vào H2SO4:

- Trung hòa ¼ dung dịch Y cần 0,025 mol NaOH vậy trung hòa Y cần 0,1 mol NaOH:

Theo PTHH (4): nH2SO4 dư = 0,5nNaOH = 0,05 mol

=> 0,45 – x – 3y – 4z = 0,05

=> x + 3y + 4z = 0,4 (**)

Dung dịch thu được chứa các chất:

- Giả sử dẫn toàn bộ dung dịch Y qua cột chứa bột Fe:

(5) H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2

         0,05         →    0,05           (mol)

(6) Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4

              z             →        3z       (mol)

Dung dịch sau chứa các chất tan:

Theo đề bài ta có: mK – mT = 4.1,105

=> [120x + 342y + 152(4z + 0,05)] – [120x + 342y + 152.z + 400z + 0,05.142] = 4,42

=> z = 0,07 (***)

Từ (*) (**) (***) ta giải được z = 0,06; y = 0,02; z = 0,07

Số mol của nguyên tố O trong hỗn hợp X:

nO = nMgO + 3nAl2O3 + 4nFe3O4 = 0,06 + 3.0,02 + 4.0,07 = 0,4 mol

Khối lượng của O: mO = 0,4.16 = 6,4 (gam)

Phần trăm khối lượng của nguyên tố O:

Bạn có biết?

Hóa học, một nhánh của khoa học tự nhiên, là ngành nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, và sự thay đổi của vật chất.Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó.Hóa học đôi khi được gọi là "khoa học trung tâm" vì nó là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lý học, địa chất học và sinh học.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự Lớp 9

Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, sắp phải bước vào một kì thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô và cả kì vọng của phụ huynh ngày càng lớn mang tên "Lên cấp 3". Thật là áp lực nhưng các em hãy cứ tự tin vào bản thân là sẻ vượt qua nhé!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK