3. Hoà tan hỗn hợp gồm 37,2 gam Zn và Fe trong 1 mol dung dịch H2SO4
a. Chứng minh rằng hỗn hợp tan hết.
b. Nếu hoà tan hỗn hợp trên với lượng gấp đôi vào cùng lượng axit trên thì hỗn hợp có tan hết không.
4. Hoà tan hỗn hợp gồm Mg và Fe trong dung dịch đựng 7,3 gam HCl ta thu được 0,18 gam H2. Chứng minh sau phản ứng vẫn còn dư axit.
5. Nguời ta tiến hành 2 thí nghiệm sau:
TN1: Cho 2,02 gam hỗn hợp Mg, Zn vào cốc đựng 200ml dung dịch HCl . Sau phản ứng đun nóng cho nước bay hơi hết thu được 4,86 gam chất rắn.
TN2: Cho 2,02 gam hỗn hợp trên vào cốc đựng 400ml dung dịch HCl trên. Sau khi cô cạn thu được 5,57 gam chất rắn.
a. Chứng minh trong TN1 axit hết, TN2 axit dư.
b. Tính thể tích khí (đktc) bay ra ở TN1.
c. Tính số mol HCl tham gia phản ứng.
d. Tính số gam mỗi kim loại
Câu 1
Gọi n Zn = x ; m Zn = 65x ; n Fe = y và m Fe = 56y
Ta có: 65x + 65y = 37,2 ( 1)
nH2SO4 = 2 . 0,5 = 1 mol
+ Giả sử hỗn hợp tan hết ta có PTPƯ
- Zn + H2SO4 \(\rightarrow\) ZnSO4 + H2 (a)
x x x
- Fe + H2SO4 \(\rightarrow\) FeSO4 + H2 (b)
y y y
a) + 65x + 65y = 37,2
56x + 56y < 65x + 56y
56x + 56y < 37,2
56 ( x + y ) < 37,2
x + y < \(\dfrac{37,2}{56}=0,66\)
+ 65x + 65y > 65x +65y
65x + 65y > 37,5
65 ( x + y ) > 37,2
x + y > \(\dfrac{37,5}{65}=0,75\)
Từ (a) và (b) n H2SO4 = x + y = 1 mol
Mà n2 kim loại 0,57 < x + y < 0,66
==> kim loại tan hết, axit dư
b) Nếu dùng hỗn hợp Zn và Fe gấp đôi thì cũng có lập luận như trên :
Ta có: 1,14 < x + y < 1,32
Mà n H2SO4 = 1mol
Do đó axit phản ứng hết, kim loại dư ( ko tan hết )
Bài 1 :
Theo bài ra :
\(n_{H_2SO_4}=1\left(mol\right)\)
Đặt \(n_{Zn}=a\left(mol\right)\)
\(n_{Fe}=b\left(mol\right)\)
PTHH :
\(Zn\left(a\right)+H_2SO_4\left(a\right)-->ZnSO_4+H_2\)
\(Fe\left(b\right)+H_2SO_4\left(b\right)-->FeSO_4+H_2\)
\(a+b=0,1=>n_{Fe}+n_{Zn}=0,1\left(1\right)\)
Ta gia sử hỗn hợp chỉ chứa Zn :
\(65a+56b\)\(< 65a+65b\)
\(\Rightarrow65a+65b>37,2\)
\(\Rightarrow a+b>\dfrac{37,2}{65}=0,57\left(2\right)\)
Gỉa sử hỗn hợp chỉ sắt :
\(a+b< \dfrac{37,2}{56}=0,66\left(3\right)\)
\(\left(1\right);\left(2\right);\left(3\right)=>0,57< 1< 0,66\left(vô.lí\right)\)
\(\Rightarrow H2SO4.dư,hỗn.hợp.tan.hết\)
b, Nếu dùng gấp đôi Fe và Zn :
\(1,14< 1< 1,32\left(vô.lí\right)\)
Vậy hỗn hợp vẫn không tan hết .
Bài 4 :
PTHH :
Mg + 2HCl --> MgCl2 + H2
Fe + 2HC l --> FeCl2 + H2
Ta có : \(n_{HCl}=\dfrac{7,3}{36,5}=0,2\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\)n\(_H\)( trước phản ứng ) là : 0,2 (mol)
\(n_{H_2}=0,18:2=0,09\left(mol\right)\)
\(\rightarrow n_H\left(sau.fu\right)=0,18\left(mol\right)\)
Vì \(n_H\left(trước.fu\right)>n_H\left(sau.fu\right)\)
=> Axit dư , hỗn hợp kim loại hết .
Bài 5 :
Mg+2HCl->MgCl2+H2
Zn+2HCl->ZnCl2+H2
a) Trong TN2 khi tăng lượng HCl và giữ nguyên lượng kim loại, khối lượng chất rắn sau phản ứng tăng.
=> Trong TN2, kim loại tiếp tục tan
=> TN1, kim loại dư, axit hết
Trong TN2, lượng axit tăng gấp đôi, nếu axit hết thì m2 tăng = 2.m1 tăng
Mà m2 tăng = 3,55g <2 m1 tăng =2.2,84=5,68g
=> axit dư
b,TN1
\(m_1\left(tang\right)=m_{HCl}=2,84\left(g\right)\)
\(\Rightarrow n_{H_2}=\dfrac{1}{2}n_{Cl}=\dfrac{1}{2}.\dfrac{2,8}{35,5}=0,04\left(mol\right)\)
\(=>V_{H_2}=0,04.22,4=0,896\left(l\right)\)
c,\(n_{HCl\left(1\right)}=n_{Cl}=0,08\left(mol\right)\)
\(\dfrac{n_{HCl\left(2\right)}}{n_{HCl\left(1\right)}}=\dfrac{3,55}{2,84}=1,25\)
\(n_{HCl\left(2\right)}=0,08.1,25=0,1\left(mol\right)\)
d,Trong TN2, kim loại tan hết=> tính khối lượng kim loại dựa vào TN2
Gọi a,b là nMg và nZn trong hỗn hợp
\(=>24a+65b=2,02\)
\(n_{HCl}=2a+2b=0,1\)
Giải hệ PT trên :
\(a=0,03;b=0,02\Rightarrow m_{Mg}=0,03.24=0,72\left(g\right);m_{Zn}=0,02.65=1,3\left(g\right)\)
P/s : riêng bài này có tham khảo bác gô gù .
