Hòa tan hết 10 gam hỗn hợp Fe và Cu trong 200 ml dung dịch HCl thu được 2,24 lít H2 ở điều kiện tiêu chuẩn.
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra.
b. Tính phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại có trong hỗn hợp.
c. Tính nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng và của chất trong dung dịch sau phản ứng. Biết sau phản ứng thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể.
Phương pháp giải:
a] Nhận thấy: nH[HCl] > 2nH2 ⟹ HCl dư, KL hết
Giả sử 18,6 gam A chứa a mol Fe và b mol R
Tính toán ra được kim loại R
b] Chia 2 trường hợp
Trường hợp 1: Kết tủa R[OH]2 chưa bị hòa tan
Trường hợp 1: Kết tủa R[OH]2 bị hòa tan một phần.
Lời giải chi tiết:
a]
nHCl = 0,2.3,5 = 0,7 mol; nH2 = 0,3 mol
Nhận thấy: nH[HCl] > 2nH2 ⟹ HCl dư, KL hết
Giả sử 18,6 gam A chứa a mol Fe và b mol R
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
a → 2a → a
R + 2HCl → RCl2 + H2
b → 2b → b
[1] mhh = 56a + Rb = 18,6
[2] nH2 = a + b = 0,3
\[\xrightarrow{{\left[ 1 \right] - 56 \times \left[ 2 \right]}}\]\[\left[ {R - 56} \right]b = 1,8 \to b = \frac{{1,8}}{{R - 56}}\]
Nhận thấy: 0 < b < 0,3 ⟹ \[0 < \frac{{1,8}}{{R - 56}} < 0,3 \Leftrightarrow 0,3.\left[ {R - 56} \right] > 1,8 \Leftrightarrow R > 62\] [*]
- Khi cho 2,6 gam R phản ứng với 0,039 mol H2SO4:
R + H2SO4 → RSO4 + H2
Do R còn dư nên nR > nH2SO4 ⇔ \[\frac{{2,6}}{R} > 0,039 \Leftrightarrow R < 66,67\][**]
Từ [*] [**] ⟹ R là kim loại Zn [R = 65]
Thay R = 65 vào [1] ta có \[\left\{ \begin{array}{l}56{\rm{a}} + 65b = 18,6\\a + b = 0,3\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}a = 0,1\\b = 0,2\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}\% {m_{F{\rm{e}}}} = \frac{{0,1.56}}{{18,6}}.100\% = 30,1\% \\\% {m_{Zn}} = 100\% - 30,1\% = 69,9\% \end{array} \right.\]
b]
Dung dịch B gồm: FeCl2 [0,1 mol]; ZnCl2 [0,2 mol] và HCl dư [0,1 mol]
Theo đề bài toàn bộ muối Fe phản ứng hết với NaOH nên ta toàn Fe:
nFe2O3 = ½.nFe = 0,05 mol → mFe2O3 = 8 gam
→ mZnO = 16,1 - 8 = 8,1 gam → nZnO = 0,1 mol
*Trường hợp 1: Kết tủa Zn[OH]2 chưa bị hòa tan
HCl + NaOH → NaCl + H2O
0,1 → 0,1
FeCl2 + 2NaOH → Fe[OH]2 ↓
0,2 ← 0,1
ZnCl2 + 2NaOH → Zn[OH]2 ↓
0,2 ← 0,1
4Fe[OH]2 + O2 \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] 2Fe2O3 + 4H2O
0,1 ← 0,05
Zn[OH]2 \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] ZnO + H2O
0,1 ← 0,1
⟹ nNaOH = 0,1 + 0,2 + 0,2 = 0,5 mol
⟹ V = 0,25 lít
*Trường hợp 2: Kết tủa Zn[OH]2 bị hòa tan một phần
HCl + NaOH → NaCl + H2O
0,1 → 0,1
FeCl2 + 2NaOH → Fe[OH]2 ↓
0,2 ← 0,1
ZnCl2 + 2NaOH → Zn[OH]2 ↓
0,2 → 0,4 → 0,2
Zn[OH]2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O
[0,2-0,1] → 0,2
4Fe[OH]2 + O2 \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] 2Fe2O3 + 4H2O
0,1 ← 0,05
Zn[OH]2 \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] ZnO + H2O
0,1 ← 0,1
⟹ nNaOH = 0,1 + 0,2 + 0,4 + 0,2 = 0,9 mol
⟹ V = 0,45 lít
Đề bài
Cho một khối lượng mạt sắt dư vào 50 ml dung dịch HCl. Phản ứng xong, thu được 3,36 lít khí [đktc].
a] Viết phương trình hóa học;
b] Tính khối lượng mạt sắt đã tham gia phản ứng
c] Tìm nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng.
Video hướng dẫn giải
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a] PTHH: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
b] Dựa vào PTHH, tính được mol Fe phản ứng theo số mol của H2
Đổi số mol \[H_2\]: \[{n_{{H_2}}} = {{3,36} \over {22,4}} = ?\left[ {mol} \right]\]
Theo PTHH: \[n_{Fe}=n_{H_2}\]
c] Công thức tính nồng độ mol CM = n : V
Lời giải chi tiết
a] Phương trình hóa học:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
b] Số mol khí H2 = 3,36 : 22,4 = 0,15 mol
Phương trình hóa học:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
Phản ứng 0,15 0,3 0,15 ← 0,15 [mol]
Khối lượng sắt đã phản ứng:
mFe = 0,15 . 56 = 8,4 g
c] Số mol HCl phản ứng:
nHCl = 0,3 mol; 50 ml = 0,05 lít
Nồng độ mol của dung dịch HCl: = \[\frac{0,3}{0,05}\] = 6M
HocTot.Nam.Name.Vn
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
có nHCl = 0,2.1 = 0,2 mol
a.
PTHH :
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
0,1 0,2 0,1 0,1 [Mol]
Theo PT , nFe = $\frac{1}{2}$ . nHCl = 0,1 mol
⇒ mFe = 0,1.56 = 5,6 gam
b.
có CM FeCl2 = $\frac{0,1}{0,2}$ = 0,5M
Theo PT , nH2 = nFe = 0,1 mol
⇒ V H2 = 0,1.22,4 = 2,24 lít
Cho 7,488 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, Fe3O4 và Fe[NO3]2 vào dung dịch chứa 0,3 mol HCl và 0,024 mol HNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y [không chứa NH4+] và 0,032 mol hỗn hợp khí Z gồm NO và N2O. Cho dung dịch AgNO3 đến dư vào dung dịch Y, sau phản ứng thấy thoát ra 0,009 mol NO [sản phẩm khử duy nhất của N+5], đồng thời thu được 44,022 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Fe[NO3]2, Cu[NO3]2 và FeCO3 trong bình chân không, thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 là 22,8 [giả sử khí NO2 sinh ra không tham gia phản ứng nào khác]. Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch chứa đồng thời 0,08 mol KNO3 và 0,68 mol \[H_2SO_4\] [loãng], thu được dung dịch chỉ chứa 98,36 gam muối trung hòa của các kim loại và hỗn hợp khí T gồm NO và H2. Tỉ khối của T so với H2 là 12,2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?