Đáp án:
a. $m=41,9g\\\%m_{Fe}=53,46\%\\\%m_{Zn}=46,54\%$
b. $V=107,6ml$
$C\%_{H_2SO_4}=12,14\%\\C\%_{Fe_2(SO_4)_3}=55,06\%\\C\%_{ ZnSO_4}=33,24\%$
c. $V=1,08\ lít$
Giải thích các bước giải:
Gọi $n_{Fe}=a; n_{Zn}=b$
Cho X tác dụng với axit loãng:
$Fe+H_2SO_4\to FeSO_4+H_2\\Zn+H_2SO_4\to ZnSO_4+H_2$
$⇒a+b=n_{H_2}=\dfrac{15,68}{22,4}=0,7\ mol(1)$
Cho X tác dụng với axit đặc, nóng:
$2Fe+6H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+3SO_3+6H_2\\Zn+2H_2SO_4\to ZnSO_4+SO_2+2H_2O$
$⇒1,5a+b=n_{SO_2}=0,9(2)$
Từ (1) và (2) ⇒a = 0,4; b = 0,3
a. $m=m_{Fe}+m_{Zn}=0,4.56+0,4.65=41,9g\\\%m_{Fe}=\dfrac{0,4.56}{41,9}.100\%=53,46\%\\\%m_{Zn}=100-53,46=46,54\%$
b. Theo PTHH
$n_{H_2SO_4\ pư}=2.n_{SO_2}=1,8\ mol⇒n_{H_2SO_4\ dư}=1,8.10\%=0,18\ mol\\⇒n_{H_2SO_4}=1,8+0,18=1,98\ mol$
$m_{H_2SO_4}=1,98.98=194,04g⇒m_{dd\ H_2SO_4}=198g⇒V =\dfrac{m}{d}=107,6ml$
$m_{dd\ sau\ pư}=41,9+198-0,9.64=145,3g$
Dung dịch sau phản ứng chứa: $H_2SO_4\ dư; Fe_2(SO_4)_3:0,2\ mol; ZnSO_40,3\ mol$
$C\%_{H_2SO_4}=\dfrac{0,18.98.100\%}{145,3}=12,14\%\\C\%_{Fe_2(SO_4)_3}=\dfrac{0,2.400.100\%}{145,3}=55,06|5\\C\%_{ ZnSO_4}=33,24\%$
c. Kết tủa lớn nhất khi xảy ra các phản ứng sau:
$H_2SO_4+2NaOH\to Na_2SO_4+2H_2O\\Fe_2(SO_4)_3+6NaOH\to 2Fe(OH)_3+3Na_2SO_4\\ZnSO_4+2NaOH\to Zn(OH)_2+Na_2SO_4$
$⇒n_{NaOH}=2.0,18+6.0,2+2.0,3=2,16\ mol⇒V=2,16:2=1,08\ lít$
