Để hoà tan hoàn toàn 19,5 gam kẽm thì cần dùng bao nhiêu a gam dung dịch HCl 14,6% ( lấy dư 20%) thu được dung dịch Y và V lít khí hidro (đktc).
a. Tìm a và tính nồng độ phần trăm của các chất tan trong dung dịch Y.
b. Dùng V lít khí H2 thu được ở trên để khử FexOy thì chỉ khử được 13,92 gam oxit sắt. Xác định công thức hoá học của oxit sắt, biết rằng quá trình thu khí H2 hao hụt đến 20%.
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 (1)
\(n_{Zn}=\frac{19,5}{65}=0,3\left(mol\right)\)
a) Theo PT1: \(n_{HCl}=2n_{Zn}=2\times0,3=0,6\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{HCl}pư=0,6\times36,5=21,9\left(g\right)\)
\(\Rightarrow m_{HCl}bđ=21,9+21,9\times20\%=26,28\left(g\right)\)
\(\Rightarrow a=m_{ddH_2SO_4}bđ=\frac{26,28}{14,6\%}=180\left(g\right)\)
Dung dịch Y gồm ZnCl2 và HCl dư
Theo PT1: \(n_{H_2}=n_{Zn}=0,3\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{H_2}=0,3\times2=0,6\left(g\right)\)
Ta có: \(m_{ddY}=19,5+180-0,6=198,9\left(g\right)\)
\(m_{HCl}dư=26,28-21,9=4,38\left(g\right)\)
\(\Rightarrow C\%_{HCl}dư=\frac{4,38}{198,9}\times100\%=2,2\%\)
Theo PT1: \(n_{ZnCl_2}=n_{Zn}=0,3\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{ZnCl_2}=0,3\times136=40,8\left(g\right)\)
\(\Rightarrow C\%_{ZnCl_2}=\frac{40,8}{198,9}\times100\%=20,51\%\)
b) FexOy + yH2 \(\underrightarrow{to}\) xFe + yH2O (2)
Ta có: \(n_{H_2}pư=0,3\times\left(100\%-20\%\right)=0,24\left(mol\right)\)
\(n_{Fe_xO_y}=\frac{13,92}{56x+16y}\left(mol\right)\)
Theo pT2: \(n_{Fe_xO_y}=\frac{1}{y}n_{H_2}=\frac{0,24}{y}\left(mol\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{13,92}{56x+16y}=\frac{0,24}{y}\)
\(\Rightarrow13,92y=13,44x+3,84y\)
\(\Leftrightarrow10,08y=13,44x\)
\(\Rightarrow\frac{x}{y}=\frac{10,08}{13,44}=\frac{3}{4}\)
Vậy CTHH của oxit sắt là Fe3O4
