Cho 21,7 gam hỗn hợp R gồm Fe, Mg và Al vào 500ml dung dịch X chứa HCl 1M và H2SO4 2M (loãng). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được khí B và dung dịch C.
a,Chứng tỏ trong C còn axit dư.
b,Dẫn toàn bộ khí B đi qua 100 gam CuO nung nóng (chỉ xảy ra phản ứng khử CuO thành Cu), lấy chất rắn thu được cho tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 202 gam chất rắn D. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính % khối lượng các chất có trong D.
c,Thêm dung dịch chứa 2,6 mol NaOH vào dung dịch C, lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 30,2 gam gam chất rắn E. Tìm khối lượng mỗi kim loại trong R. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
`a)`
Gọi `n_(Fe) = x ; n_(Mg) = y ; n_(Al) = z ( mol ) ( x , y , z > 0 )`
`m_R = 56x + 24y + 27z = 21,7 ( 1 )`
`n_(HCl) = 0,5 . 1 = 0,5 ( mol ) ; n_(H_2SO_4) = 0,5 . 2 = 1 ( mol )`
$\rm Fe + 2H^{+} → Fe^{2+} + H_2↑$
$\rm Mg + 2H^{+} → Mg^{2+} + H_2↑$
$\rm 2Al + 6HCl → 2AlCl_3 + 3H_2↑$
$\rm 2Al + 3H_2SO_4 → Al_2(SO_4)_3 + 3H_2↑$
`@` Nếu axit hết `:`
Theo phương trình`n_(H^+)(`pư`) < 2x + 2y + 3z ( mol )`
`-> 9n_(H^+)(`pư`) = 18x + 18y + 27z < 56x + 24y + 27z = 21,7`
`-> n_(H^+)(`pư`) < 2,411`
mà `n_(H^+) = n_(HCl) + 2n_(H_2SO_4) = 0,5 + 1 . 2 = 2,5 ( mol ) > n_(H^+)(`pư`) = 2,411`
`->` Mâu thuẫn với giả sử đưa ra `->` Axit dư `->` ĐPCM
`b)`
`n_(CuO) = (100)/(80) = 1,25 ( mol )`
`-` Nếu `D` chỉ có `Ag.` Bảo toàn `Cu : n_(Cu(NO_3)_2) = 1,25 ( mol )`
Bảo toàn `NO_3^(-) : n_(AgNO_3) = 2n_(Cu(NO_3)_2) = 1,25 . 2 = 2,5 ( mol )`
`m_(Ag) = 2,5 . 108 = 270 (g ) > m_D = 202 ( g ) ->` Mâu thuẫn
`-> D` có `Ag;CuO`
Gọi `n_(CuO) = a ; n_(Ag) = b ( mol ) ( a , b > 0 )`
Bảo toàn `Ag,NO_3^(-) : n_(Cu) = b/2 = 0,5b ( mol )`
Bảo toàn `Cu : a + 0,5b = 1,25`
`m_D = 80a + 108b = 202`
`-> a = 0,5 ; b = 1,5 ( mol )`
`%CuO = (0,5.80)/(202).100% ≈ 19,8%`
`%Ag = 100% - 19,8% = 80,2%`
`c)`
Dễ tính được `n_B = 0,75` thông qua bảo toàn `Cu ; H`
$\rm C : \begin{cases} Fe^{2+} \\ Mg^{2+} \\ Al^{3+} \\ H^{+} \\ SO_4^{2-} \\ Cl^{-} \end{cases} + NaOH → \begin{cases} \begin{cases} Fe^{2+} \\ Mg^{2+} \\ Al^{3+} \\ OH^{-} \end{cases} \\ H_2O \\ \begin{cases} Na^{+} \\ SO_4^{2-} \\ Cl^- \\ AlO_2^{-} \end{cases} \end{cases}$
Bảo toàn `H : n_(H^(+)(.)C) = n_(HCl) + 2n_(H_2SO_4) - 2n_B = 1 ( mol )`
`n_(SO_4^(2-)) = n_(H_2SO_4) = 1 ( mol )`
`n_(Cl^-) = n_(HCl) = 0,5 ( mol )`
`n_(Fe^(2+)) = x ( mol ) ; n_(Mg^(2+)) = y ( mol ) ; n_(Al^(3+)) = z ( mol )`
$\rm H^{+} + OH^{-} → H_2O$
`n_(OH^-)(`dư`) = 2,6 - 1 = 1,6 ( mol )`
Bảo toàn điện tích `:`
`2x + 2y + 3z + 1 = 1 . 2 + 0,5 -> 2x + 2y + 3z = 1,5 ( 2 )`
Bảo toàn điện tích `: n_(OH^(-)(.)k.tủa) = 2x + 2y + 3z = 1,5 < 1,6`
`-> n_(OH^-)(`hoà tan`↓) = 1,6 - 1,5 = 0,1 ( mol )`
$\rm Al(OH)_3 + OH^{-} → AlO_2^{-} + 2H_2O$
`n_(AlO_2^-) = n_(OH^-) = 0,1 ( mol )`
`n_(Al^(3+)) = z - 0,1 ( mol )`
Quy kết tủa trước khi nung về `Fe(OH)_(2)(x);Mg(OH)_(2)(y);Al(OH)_(3)(z-0,1)`
Bảo toàn `Fe;Mg;Cu :`
`n_(Fe_2O_3) = 0,5x ( mol ) ; n_(MgO) = y ( mol ) ; n_(Al_2O_3) = 0,5z - 0,05 ( mol )`
`m_E = 0,5x . 160 + 40y + 102( 0,5z - 0,05 ) = 30,2`
`-> 80x + 40y + 51z = 35,3 ( 3 )`
`(1);(2);(3) -> x = 0,2 ; y = 0,1 ; z = 0,3 ( mol )`
`m_(Fe) = 0,2 . 56 = 11,2 ( g )`
`m_(Mg) = 0,1 . 24 = 2,4 ( g )`
`m_(Al) = 0,3 . 27 = 8,1 ( g )`
Hóa học là ngành nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, và sự thay đổi của vật chất. Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó. Hóa học đôi khi được gọi là "khoa học trung tâm" vì nó là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lý học, địa chất học và sinh học. Hãy đam mê và khám phá thế giới của các chất hóa học và phản ứng!
Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, chúng ta sắp phải bước vào một kỳ thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô. Áp lực từ kỳ vọng của phụ huynh và tương lai lên cấp 3 thật là lớn, nhưng hãy tin vào bản thân và giữ vững sự tự tin!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK