Cho A là dung dịch H2SO4 có nồng độ a (M). Trộn 500 ml dung dịch A với 200 ml dung dịch KOH

Cho A là dung dịch H₂SO₄ có nồng độ a (M). Trộn 500 ml dung dịch A với 200 ml dung dịch KOH

Đề bài: Cho A là dung dịch H₂SO₄ có nồng độ a (M). Trộn 500 ml dung dịch A với 200 ml dung dịch KOH 2M, thu đuợc dung dịch D. Biết 1/2 dung dịch D phản ứng vừa đủ với 0,39 gam Al(OH)₃.

1) Tìm giá trị của a?

2) Hòa tan 2,668 gam hỗn hợp B gồm Fe₃O₄ và FeCO₃ cần vừa đủ 100 ml dung dịch A. Xác định khối lượng từng chất trong hỗn hợp B?

Lời giải:

1)    $1) n_{H_{2}S{O}_4}=0,5a(mol)$; n_KOH = 0,2.2 = 0,4 (mol)

$n_{Al{\left(OH\right)}_3}=\frac{0,39}{78}=0,005\left(mol\right)$

Trường hợp 1: H₂SO₄ dư

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

0,2……..0,4

$n_{H_{2}S{O}_4}$_dư = 0,5a – 0,2 (mol) →$\frac{1}{2}{n}_{H_{2}S{O}_4}$= 0,25a – 0,1 (mol)

2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O

0,005………0,075

→ 0,25a – 0,1 = 0,075 → a = 0,43

Trường hợp: KOH dư

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

0,5a……..a

n_{KOH dư} = 0,4 – a (mol) → $\frac{1}{2}{n}_{KOH}$= 0,2 – 0,5a (mol)

Al(OH)₃ + KOH → KAlO₂ + 2H₂O

0,005…….0,005

→ 0,2 – 0,5a = 0,005 →a = 0,39

b) Vì A tác dụng với Fe₃O₄ và FeCO₃ →dung dịch A chứa H₂SO₄ dư, chọn trường hợp 1: a = 0,43

$n_{H_{2}S{O}_4}$trong 100 ml dung dịch A = 0,1.0,43 = 0,043 (mol)

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

x……….4x

FeCO₃ + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O + CO₂

y………..y

m_hhB = 2,668 (g) → 233x + 116y = 2,668 (1)

$n_{H_{2}S{O}_4}$= 0,043 (mol) → 4x + y = 0,043 (2)

Giải (1) và (2), ta được: x = 0,01; y = 0,003

$$\begin{gathered} m_{F{e}_3{O}_4}=0,01.232=23,2\left(g\right) \\ {m}_{FeC{O}_3}=0,003.116=0,348\left(g\right) \end{gathered}$$