Có hỗn hợp bột X gồm Al, Fe2O3, Fe3O4 (có cùng số mol). Đem nung 41,9 gam hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp Y. Hòa tan Y trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được V lít khí SO2 (là sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Giá trị V là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Gọi số mol của nAl = nFe2O3 = nFe3O4 = a mol
=> mhh X = 27a + 160a + 232a = 41,9
=> a = 0,1 mol
Áp dụng bảo toàn Fe ta có: nFe = 2nFe2O3 + 3.nFe3O4 = 0,5 mol
Bảo toàn O ta có: nO = 3nFe2O3 + 4.nFe3O4 = 0,7 mol
=> Quy đổi hỗn hợp X về Al (0,1 mol), Fe (0,5 mol) và O (0,7 mol)
Quá trình trao đổi electron
Al0 → Al+3 + 3e
Fe0 → Fe+3 + 3e
|
O0 + 2e → O-2
S+6 + 2e → S+4 (SO2)
|
Áp dụng bảo toàn electron ta có:
Bảo toàn e: 3.nAl + 3.nFe = 2.nO + 2.nSO2
=> nSO2 = (3.0,1 + 3.0,5 – 2.0,7) : 2 = 0,2 mol
=> VSO2 = 0,2.22,4 = 4,48 lít