Phương pháp quy đổi sắt (có bài tập ví dụ)
Phương pháp quy đổi sắt (có bài tập ví dụ)
Tổng quan về phương pháp quy đổi
Trong số oxit sắt thì ta coi Fe3O4 là hỗn hợp của FeO và Fe2O3 có số mol bằng nhau. Như vậy có thể có hai dạng chuyển đổi. Khi đề ra cho số mol FeO và Fe2O3 có số mol bằng nhau thì ta coi như trong hỗn hợp chỉ là Fe3O4. còn nếu không có dữ kiện đó thì ta coi hỗn hợp là FeO và Fe2O3. Như vậy hỗn hợp từ 3 chất ta có thể chuyển thành hỗn hợp 2 chất hoặc 1 chất tương đương. |
Bài tập:
Cho m gam hỗn hợp oxit sắt gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 tan vừa hết trong dung dịch H2SO4 tạo thành dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 70,4 gam muối, mặt khác cho Clo dư đi qua X rồi cô cạn thì thu được 77,5 gam muối. Tính m? |
Phân tích đề:
Cho oxit tác dụng với H2SO4 ta sẽ thu được 2 muối FeSO4 và Fe2(SO4)3. Do đó ta có thể coi hỗn hợp ban đầu chỉ gồm hai oxit FeO và Fe2O3. Ta thấy khối lượng muối tăng lên đó là do phản ứng:
2Fe2+ + Cl2 →2Fe3+ + 2Cl–
Như vậy khối lượng tăng lên đó là khối lượng của Clo. Vậy từ khối lượng của Clo ta có thể tính ra số mol của Fe2+ từ đó tính được số mol FeO, mặt khác ta có tổng khối lượng muối FeSO4 và Fe2(SO4)3 mà biết được FeSO4 vậy từ đây ta tính được Fe2(SO4)3 và như vậy biết được số mol của Fe2O3.
Lời giải chi tiết
Coi hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3 ta có phương trình phản ứng:
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
Khối lượng tăng lên đó chính là khối lượng của Cl– có trong muối theo phương trình:
2Fe2+ + Cl2 → 2Fe3+ + 2Cl–
Vậy ${{n}_{C{{l}^{-}}}}=\frac{77,5-70,4}{35,5}=0,2\ mol$. Như vậy số ${{n}_{F{{e}^{2+}}}}={{n}_{FeS{{O}_{4}}}}={{n}_{FeO}}=0,2\ mol$
Mà ${{m}_{FeS{{O}_{4}}}}+{{m}_{F{{e}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}}}=70,4$ vậy ${{n}_{F{{e}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}}}=\frac{70,4-0,2\times 152}{400}=0,1\ mol$
Nên ${{n}_{F{{e}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}}}={{n}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,1\ mol$
Do đó: $m={{m}_{FeO}}+{{m}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,2\times 72+0,1\times 160=30,4\left( gam \right)$
Vậy m = 30,4 gam
Lý thuyết Hóa Học Lớp 12