Bài 20. Hòa tan hoàn toàn 27,8 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe vào 500 ml dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thì thu được 17,353 lít khí thoát ra (ở đkc)
a. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X
b. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch H,SO, đã sử dụng.
a, Ta có: 27nAl + 56nFe = 27,8 (1)
PT: \(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
Theo PT: \(n_{H_2}=\dfrac{3}{2}n_{Al}+n_{Fe}=\dfrac{17,353}{24,79}=0,7\left(mol\right)\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{Al}=0,2\left(mol\right)\\n_{Fe}=0,4\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Al}=\dfrac{0,2.27}{27,8}.100\%\approx19,42\%\\\%m_{Fe}\approx80,58\%\end{matrix}\right.\)
b, \(n_{H_2SO_4}=n_{H_2}=0,7\left(mol\right)\Rightarrow C_{M_{H_2SO_4}}=\dfrac{0,7}{0,5}=1,4\left(M\right)\)
Hòa tan hoàn toàn 11 gam hỗn hợp 2 kim loại Sắt và Nhôm vào dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, người ta thu được 8,96 lit khí (đktc). Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu
Đặt \(n_{Fe}=x(mol);n_{Al}=y(mol)\Rightarrow 56x+27y=11(1)\)
\(n_{H_2}=\dfrac{8,96}{22,4}=0,4(mol)\\ PTHH:Fe+H_2SO_4\to FeSO_4+H_2\\ 2Al+3H_2SO_4\to Al_2(SO_4)_3+3H_2\\ \Rightarrow x+1,5y=0,4(2)\\ (1)(2)\Rightarrow x=0,1(mol);y=0,2(mol)\\ \Rightarrow \%_{Fe}=\dfrac{0,1.56}{11}.100\%=50,91\%\\ \Rightarrow \%_{Al}=100\%-50,91\%=49,09\%\)
Hòa tan 20g hỗn hợp gồm al, fe, cu và dung dịch h2so4 loãng thu được 8,96l khí hidro và 9g 1 chất rắn ko tan.Tính thành phần % khối lượng của mỗi kim loại trên
Chất rắn không tan là Cu.
⇒ mCu = 9 (g)
PT: \(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
Gọi: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Al}=x\left(mol\right)\\n_{Fe}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\) ⇒ 27x + 56y = 20 - 9 (1)
Ta có: \(n_{H_2}=\dfrac{8,96}{22,4}=0,4\left(mol\right)\)
Theo PT: \(n_{H_2}=\dfrac{3}{2}n_{Al}+n_{Fe}=\dfrac{3}{2}x+y=0,4\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\left(mol\right)\\y=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Cu}=\dfrac{9}{20}.100\%=45\%\\\%m_{Al}=\dfrac{0,2.27}{20}.100\%=27\%\\\%m_{Fe}=28\%\end{matrix}\right.\)
hòa tan hoàn toàn 5,5 gam hỗn hợp gồm Al, Fe bằng dung dịch HCl vừa đủ thu được 4,48 lít khí hidro dkc
a . tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đồng
b. tính khối lượng dung dịch HCl cần dùng nếu cứ 100 gam dung dịch HCl có chứa 14,6 gam HCl nguyên chất
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Al}=x\left(mol\right)\\n_{Fe}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2mol\)
\(2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\)
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
Theo pt: \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}3x+y=0,2\\27x+56y=5,5\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=\dfrac{19}{470}\\y=\dfrac{37}{470}\end{matrix}\right.\)
\(\%m_{Al}=\dfrac{\dfrac{19}{470}\cdot27}{5,5}\cdot100\%=19,84\%\)
\(\%m_{Fe}=100\%-19,84\%=80,16\%\)
Hòa tan hoàn toàn 6,3(g) hỗn hợp 2 kim loại Al và Mg vào dung dịch Hcl vừa đủ thu được 6,72 lít khí (đktc)
Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Hòa tan hoàn toàn 8,3 gam hỗn hợp hai kim loại Al và Fe bằng một lượng vừa đủ 200 ml dung dịch H2SO4 xM (loãng) thì thu được dung dịch (A) và 5,6 lít khí (đktc).
a) Tính giá trị của x.
b) Tính thành phần % về khối lượng các chất có trong (A)
c) Tính nồng độ mol các chất có trong (A)
d) Tính khối lượng dung dịch KOH 15% khi cho vào dung dịch (A) để
d.1. Lượng kết tủa bé nhất d.2. Lượng kết tủa lớn nhất
\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
Gọi x, y lần lượt là số mol Al, Fe
Theo đề bài ta có hệ pt
\(\left\{{}\begin{matrix}27x+56y=8,3\\\dfrac{3}{2}x+y=\dfrac{5,6}{22,4}=0,25\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,1\\y=0,1\end{matrix}\right.\)
a)\(x=\dfrac{\dfrac{0,1.3}{2}+0,1}{0,2}=0,25M\)
b)\(\%m_{Al_2(SO_4)_3}=\dfrac{\dfrac{0,1}{2}.342}{\dfrac{0,1}{2}.342+0,1.152}.100=52,94\%\)
=> %mFeSO4=100-52,94=47,06%
c)\(CM_{Al_2(SO_4)_3}=\dfrac{0,05}{0,2}=0,25M\)
\(CM_{FeSO_4}=\dfrac{0,1}{0,2}=0,5M\)
d) 1> Thu được kết tủa bé nhất
-TH1 : Lượng KOH chỉ phản ứng với FeSO4 tạo kết tủa, không đủ để tạo kết tủa với Al2(SO4)3
\(2KOH+FeSO_4\rightarrow Fe\left(OH\right)_2+K_2SO_4\)
=> \(m_{ddKOH}=\dfrac{0,1.2.56}{15\%}=74,67\left(g\right)\)
TH2: Lượng KOH phản ứng với FeSO4 tạo kết tủa và tạo kết tủa với Al2(SO4)3 sau đó tan kết tủa của Al2(SO4)3
\(2KOH+FeSO_4\rightarrow K_2SO_4+Fe\left(OH\right)_2\)
\(6KOH+Al_2(SO_4)_3\rightarrow2Al\left(OH\right)_3+3K_2SO_4\)
\(Al\left(OH\right)_3+KOH\rightarrow KAlO_2+2H_2O\)
=>\(m_{ddKOH}=\dfrac{\left(0.1.2+0,05.6+0,1\right).56}{15\%}=224\left(g\right)\)
2> Thu được kết tủa lớn nhất :
Lượng KOH phản ứng với FeSO4 tạo kết tủa và tạo kết tủa với Al2(SO4)3 và không tan kết tủa của Al2(SO4)3
\(2KOH+FeSO_4\rightarrow K_2SO_4+Fe\left(OH\right)_2\)
\(6KOH+Al_2(SO_4)_3\rightarrow2Al\left(OH\right)_3+3K_2SO_4\)
=>\(m_{ddKOH}=\dfrac{\left(0.1.2+0,05.6\right).56}{15\%}=186,67\left(g\right)\)
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Al}=a\left(mol\right)\\n_{Fe}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(PTHH:2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
\(\left(mol\right)\) \(a\) \(1,5a\) \(0,5a\) \(1,5a\)
\(PTHH:Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
\(\left(mol\right)\) \(b\) \(b\) \(b\) \(b\)
Ta có hpt: \(\left\{{}\begin{matrix}27a+56b=8,3\\1,5a+b=\dfrac{5,6}{22,4}\end{matrix}\right.\Leftrightarrow a=b=0,1\left(mol\right)\)
\(a.x=\dfrac{1,5a+b}{0,2}=\dfrac{0,15+0,1}{0,2}=1,25\left(M\right)\\ b.\%m_{Al}=\dfrac{27.0,1}{8,3}.100=32,53\left(\%\right)\\ \%m_{Fe}=100-32,53=67,47\left(\%\right)\\ c.C_{M_{Al_2\left(SO_4\right)_3}}=\dfrac{0,5a}{0,2}=0,25\left(M\right)\\ C_{M_{FeSO_4}}=\dfrac{b}{0,2}=0,5\left(M\right)\\ d.\)
\(PTHH:Al_2\left(SO_4\right)_3+6KOH\rightarrow3K_2SO_4+2Al\left(OH\right)_3\)
\(\left(mol\right)\) \(0,05\) \(0,3\) \(0,1\)
\(PTHH:FeSO_4+2KOH\rightarrow Fe\left(OH\right)_2+K_2SO_4\)
\(\left(mol\right)\) \(0,1\) \(0,2\)
\(PTHH:Al\left(OH\right)_3+KOH\rightarrow KAlO_2+2H_2O\)
\(\left(mol\right)\) \(0,1\) \(0,1\)
\(d.1.\) Lượng kết tủa bé nhất khi kết tủa \(Al\left(OH\right)_3\) sinh ra tan hết trong dd KOH
Khi đó: \(n_{KOH}=0,6\left(mol\right)\rightarrow m_{ddKOH}=\dfrac{0,6.100.56}{15}=224\left(g\right)\)
\(d.2.\) Lượng kết tủa lớn nhất khi KOH tác dụng vừa đủ với dd A
Khi đó: \(n_{KOH}=0,5\left(mol\right)\rightarrow m_{ddKOH}=\dfrac{0,5.56.100}{15}=186,67\left(g\right)\)
\(n_{H_2}=\dfrac{8,96}{22,4}=0,4mol\)
Gọi số mol Fe và Al lần lượt là: x và y
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
x x x x
\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
y 1,5y 1,5y
Ta có:
\(\left\{{}\begin{matrix}56x+27y=11\\x+1,5y=0,4\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,1\\y=0,2\end{matrix}\right.\)
\(\%m_{Fe}=\dfrac{0,1.56}{11}.100\%=50,9\%\)
\(\%m_{Al}=100\%-50,9\%=49,1\%\)
Hòa tan hoàn toàn 6,85 gam hỗn hợp Mg, Zn vào H2SO4 đặc, nóng vừa đủ thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được 52,1 gam hỗn hợp muối. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp?
\(Mg+2H_2SO_{4\left(đ,n\right)}\)\(\rightarrow MgSO_4+SO_2+2H_2O\)
\(Zn+2H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+SO_2+2H_2O\)
Đặt \(n_{Mg}=x\left(mol\right);n_{Zn}=y\left(mol\right)\)
Có hệ:\(\left\{{}\begin{matrix}24x+65y=6,85\\120x+161y=52,1\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow y=-\dfrac{357}{3280}\) (sai đề ?)
Hòa tan hoàn toàn 7,65 gam hỗn hợp Al và Mg trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 8,4 lít khí SO2 (đkc). Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp
\(n_{SO_2}=\dfrac{8,4}{22,4}=0,375\left(mol\right)\)
PTHH: \(2Al+6H_2SO_4\underrightarrow{t^o}Al_2\left(SO_4\right)_3+3SO_2+6H_2O\\ Mg+2H_2SO_4\underrightarrow{t^o}MgSO_4+SO_2+2H_2O\)
Đặt \(n_{Al}=a\left(mol\right);n_{Mg}=b\left(mol\right)\)
Ta có \(\left\{{}\begin{matrix}27a+24b=7,65\\1,5a+b=0,375\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,15\\b=0,15\end{matrix}\right.\)
\(\%m_{Al}=\dfrac{27.0,15}{7,65}.100\%=52,94\%\\ \%m_{Mg}=100\%-52,94\%=47,06\%\)
