Chia 800ml dung dịch hỗn hợp A gồm FeCl3 0,1M và HCl 0,075M thành hai phần (A1 và A2) bằng nhau.
- Cho từ từ dung dịch NaOH 0,75M vào A1 cho đến khi vừa kết tủa hết lượng sắt (III) có trong A1 thì thấy dùng hết V (ml) và thu được dung dịch B.
- Cho m gam kim loại Mg vào A2. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 1,344 gam chất rắn D và 336 ml khí H2 (ở đktc).
Trả lời câu hỏi dưới đây:
Tính m gam.
A2 chứa hỗn hợp FeCl3 và HCl: phản ứng của A2 với chất khử Mg tạo ra FeCl2 nên dung dịch có các chất oxi hóa: FeCl3, HCl và FeCl2. Thứ tự tính oxi giảm giần:
FeCl3 < HCl < FeCl2.
Do vậy: trình tự phản ứng có thể xảy ra như sau:
Mg + 2FeCl3 → MgCl2 + 2FeCl2 (1)
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (2)
Mg + FeCl2 → MgCl2 + Fe (3)
Giả sử kim loại Mg phản ứng còn dư: chất rắn D gồm có Fe và Mg dư:
mD = mFe + mMg dư = 0,04. 56 + mMg dư = 2,24 + mMg dư > 2,24 gam
Theo bài ra mD = 1,344g < 2,24 gam
Vậy Mg phản ứng hết, A2 còn dư, rắn D chỉ có sắt.
nFe = = 0,024 mol < = 0,04 mol => FeCl2 dư
= = 0,015 mol => nHCl PƯ = 2. = 0,03 mol => HCl hết.
Các phản ứng (1), (2) xảy ra hoàn toàn, phản ứng (3) đã xảy ra nhưng chưa hoàn toàn vì FeCl2 còn dư: phản ứng= nFe = 0,024 mol
Từ các PTHH (1), (2), (3) :
nMg = ½ ( + nHCl) + = ½ ( 0,04 + 0,03) + 0,024 = 0,059 mol
mMg = 0,059. 24 = 1,416 gam