Giải bài 10 trang 187 - Bài 45 - SGK môn Hóa học lớp 10 Nâng cao

Hỗn hợp rắn X gồm có \(Na_2SO_3, NaHSO_3, \ và\ Na_2SO_4\). Cho 28,56 gam X tác dụng với dung dịch \(H_2SO_4 \) loãng, dư. Khí \(SO_2 \) sinh ra làm mất màu hoàn toàn 675 \(cm^3 \) dung dịch brom 0,2M. Mặt khác 7,14gam X tác dụng vừa đủ với 216 \(cm^3 \) dung dịch KOH 0,125M.
 
a) Viết phương trình hóa học.
 
b) Tính thành phần phần trăm về khối lượng các chất trong hỗn hợp X. 
Lời giải:

a) Phản ứng xảy ra:

 

Đặt số mol \(Na_2SO_3, NaHSO_3\ và\ Na_2SO_4\) trong 7,14 gam hỗn hợp X lần lượt là x mol, y mol và z mol  .\(\Rightarrow\) Trong 28,56 gam hỗn hợp X lần lượt là 4x mol, 4y mol và 4z mol .

PTHH:

\(Na_2SO_3\)+\(H_2SO_4\)\(\to\)\(Na_2SO_4\)+\(SO_2\)+\(H_2O(1)\)
4x  \(\to\)  4x  
\(2NaHSO_3\)+\(H_2SO_4\)\(\to\)\(Na_2SO_4\)+\(2SO_2\)+\(2H_2O(2)\)
4y  \(\to\)  4y  
\(SO_2\)+\(Br_2\)+\(2H_2O\)\(\to\)\(2HBr\)+\(H_2SO_4(3)\)
(4x + 4y)\(\to\)(4x + 4y)      
\(2NaHSO_3\)+\(2KOH\)\(\to\)\(K_2SO_3\)+\(Na_2SO_3\)+\(2H_2O(4)\)
y\(\to\)y      
 
b) Theo đề bài ta có Khối lượng hỗn hợp X là 7,14 g:
 
126x + 104y + 142z = 7,14(*)
 
\(n_{Br_2}=V.C_M=\frac{675}{1000}.0,2=0,135\ mol\\ n_{KOH}=V.CM=\frac{21,6}{1000}.0,125=0,0027\ mol\)
 
Từ (1), (2) và (3) \(\Rightarrow\) 4x + 4y = 0,135 (**)
 
Từ (4) \(\Rightarrow\) y = 0,0027 (***).
 
Giải hệ (*), (**) và (***) ta có: x = 0,03105 mol; y = 0,0027 mol; z = 0,02 mol.
 
Thành phần phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp X:
\(\%m_{Na_2SO_3}=\dfrac{m_{Na_2SO_3}}{m_{hh}}\times 100\%=\dfrac{0,03105.126}{7,14}\times 100\%=54,79\%\\ \%m_{NaHSO_3}=\dfrac{m_{NaHSO_3}}{m_{hh}}\times 100\% =\dfrac{0,0027.104}{7,14}\times 100\%=3,93\%\\ \%m_{Na_2SO_4}=100\%-3,93\%-54,79\%=41,28\% \)