Hòa tan A gam hỗn hợp Mg, Fe với số mol bằng nhau trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 448ml khí H2 ở đktc
a. Tính m hỗn hợp kim loại đem dùng
b. Tính m hỗn hợp muối thu được
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Câu 1
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên
tố H ta có:
nHCl = 2nH2 = 2.0,045 = 0,09 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
ta có: mA + mHCl = m muối + mH2
=> m = m muối + mH2 – mA = 4,575 + 0,045.2 – 0,09.36,5 = 1,38 (gam)
Câu 2
Do cho kim loại phản ứng với H2SO4 đặc và HNO3 đặc nên khí sinh ra là SO2 và NO2.
Áp dụng phương pháp đường chéo ta có:
SO2: 64 4,5
50,5
NO2: 46 13,5
→nSO2=nNO2=4,513,5=13
Đặt số mol của Fe và M lần lượt là x và y (mol)
- Khi cho hỗn hợp tác dụng với HCl:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
x x (mol)
M + nHCl → MCln + 0,5nH2
y 0,5ny (mol)
nH2 = 0,045 => x + 0,5ny = 0,045 (1)
- Khi cho hỗn hợp tác dụng với HNO3 đặc và H2SO4 đặc:
Ta có các bán phản ứng oxi hóa – khử:
Fe → Fe3+ + 3e
x 3x
M → Mn+ + ne
y ny
S+6 + 2e → S+4 (SO2)
0,021 0,042
N+5 + 1e → N+4 (NO2)
0,063 0,063
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x + ny = 0,042 + 0,063 hay 3x + ny = 0,105 (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau:
Mặt khác: mA = mFe + mM => 1,38 = 0,015.56 + My => My = 0,54(4)
Từ (3) và (4) suy ra M = 9n
Ta có bảng sau:
n |
1 |
2 |
3 |
M |
9 (loại) |
18 (loại) |
27 (nhận) |
Vậy kim loại M là nhôm, kí hiệu là Al.
Gọi $n_{Mg} = n_{Al} = a(mol) ; n_{Fe} = b(mol)$
Ta có :
$24a + 27a + 56b = 15,8(1)$
$n_{HCl} > 2n_{H_2}$ nên HCl dư
Ta có :
$n_{H_2} = a + 1,5a + b = \dfrac{13,44}{22,4} = 0,6(2)$
Từ (1)(2) suy ra a = 0,2 ; b = 0,1
$\%m_{Al} = \dfrac{0,2.27}{15,8}.100\% = 34,18\%$
$\%m_{Mg} = \dfrac{0,2.24}{15,8}.100\% = 30,38\%$
$\%m_{Fe} = 35,44\%$
$n_{HCl\ pư} = 2n_{H_2} = 1,2(mol)$
Bảo toàn khối lượng : $m_{muối} = 15,8 + 1,2.36,5 - 0,6.2 = 58,4(gam)$
BTNT H, có: nH2SO4 = nH2 = a (mol)
BTKL, có: mKL + mH2SO4 = m muối + mH2
⇒ 10,5 + 98a = 30 + 2a
⇒ a = 0,203125 (mol)
\(\left\{{}\begin{matrix}Zn\\Fe\\Mg\end{matrix}\right.+H_2SO_4\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}ZnSO_4\\FeSO_4\\MgSO_4\end{matrix}\right.+H_2\uparrow\)
Ta có: \(m_{SO_4}=8,25-2,49=5,76\left(g\right)\)
\(\Rightarrow n_{H_2SO_4}=n_{H_2}=n_{SO_4}=\dfrac{5,76}{96}=0,06\left(mol\right)\)
a, \(m_{H_2SO_4}=0,06.98=5,88\left(g\right)\)
b, \(V_{H_2}=0,06.22,4=1,344\)
Đáp án D
Gọi M là kim loại chung cho Mg, Fe và Al với hóa trị n
Gọi số mol H2 thu được là a mol
Sơ đồ phản ứng :
a, \(n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)
PTHH: Fe + H2SO4 ---> FeSO4 + H2
0,2<---------------------------0,2
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe}=0,2.56=11,2\left(g\right)\\m_{Cu}=16-11,2=4,8\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
b, \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=\dfrac{32}{16}.0,2=0,4\left(mol\right)\\n_{Cu}=\dfrac{4,8}{64}.\dfrac{32}{16}=0,15\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
PTHH:
Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) ---> CuSO4 + SO2 + 2H2O
0,15--------------------------------------------->0,15
2Fe + 6H2SO4 (đặc, nóng) ---> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
0,4------------------------------------------------------>0,6
=> VSO2 = (0,6 + 0,15).22,4 = 16,8 (l)
c, \(n_{NaOH}=0,375.2=0,75\left(mol\right)\)
\(T=\dfrac{0,75}{0,6+0,15}=1\) => tạo duy nhất muối axit (NaHSO3)
PTHH: NaOH + SO2 ---> NaHSO3
0,75----------------->0,75
=> mmuối = 0,75.104 = 78 (g)
\(n_{HCl}=0.2\cdot2=0.4\left(mol\right)\)
\(BTKL:\)
\(m_{hh}+m_{HCl}=m_M+m_{H_2}\)
\(\Rightarrow m_M=8+0.4\cdot36.5-0.2\cdot2=22.2\left(g\right)\)
\(n_{Fe}=n_M=a\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow a\left(56+M\right)=8\left(1\right)\)
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
\(2M+2nHCl\rightarrow2MCl_n+nH_2\)
\(n_{H_2}=\dfrac{4.48}{22.4}=0.2\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow a+\dfrac{an}{2}=0.2\)
\(\Rightarrow a\left(1+\dfrac{n}{2}\right)=0.2\left(2\right)\)
\(\dfrac{\left(1\right)}{\left(2\right)}=\dfrac{a\left(56+M\right)}{a\left(1+\dfrac{n}{2}\right)}=\dfrac{8}{0.2}=40\)
\(\Rightarrow56+M=40\left(1+\dfrac{n}{2}\right)\)
\(\Rightarrow56+M=40+20n\)
\(\Rightarrow M-20n+16=0\)
\(BL:\)
\(n=2\Rightarrow M=24\)
\(M:Mg\)
\(\)