1/Cho V1 lít dung dịch chứa đồng thời H2SO4 0,15M, HCl 0,3M tác dụng vừa đủ với 0,54 gam bột Al tì thu được V2 lít H2 (đktc). Tính V1, V2.
2/Có 14,2 gam hỗn hợp X gồm bột các kim loại Fe, Cu, Al được trộn đều. Cho toàn bộ X vào dung dịch HCl dư thì thấy còn lại một chất rắn có số mol bằng 1/7 tổng số mol hỗn hợp đầu. Mặt khác, nếu cho hỗn hợp X đó vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, kết thúc thí nghiệm thấy có 11,2 lít khí SO2 thoát ra (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra và tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X.
Đáp án:
1. \(\text V_1=0,067\ \text{lít}; \text V_2=0,448\ \text{lít}\)
2. \(\begin{cases} m_{Fe}=5,6\ \text{gam}\\\\m_{Cu}=3,2\ \text{gam}\\\\ m_{Al}=5,4\ \text{gam}\end{cases}\)
Giải thích các bước giải:
1.
\(n_{Al}=\dfrac{0,54}{27}=0,02\ \text{mol}\\ 2Al + 6HCl\to 2AlCl_3+3H_2\\ 2Al+3H_2SO_4\to Al_2{(SO_4)}_3+3H_2\\ n_{H_2}=n_{Al}=0,02 \ \text{mol}\to \text V_2=0,02\cdot 22,4=0,448\ \text{lít}\\ n_{H_2}=\dfrac 12n_{HCl}+n_{H_2SO_4}\to \dfrac12n_{HCl}+n_{H_2SO_4}=0,02\ \text{mol}\\\to \dfrac 12\cdot 0,3V_1+0,15V_1=0,02\to \text V_1=0,067\ \text{lít}\)
2.
Gọi số mol Fe, Cu, Al trong 14,2 gam X lần lượt là a, b,c
\(\to 56a+64b+27c=14,2\)
PTHH: \(Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2\\ 2Al+6HCl\to 2AlCl_3+3H_2\\ 2Fe+6H_2SO_4\to Fe_2{(SO_4)}_3+3SO_2+6H_2O\\ Cu+2H_2SO_4\to CuSO_4+SO_2+2H_2O\\ 2Al+6H_2SO_4\to Al_2{(SO_4)}_3+3SO_2+6H_2O\)
Cho X vào dung dịch HCl dư, thấy còn lại một chất rắn
→ chất rắn đó là Cu
\(\to b=\dfrac 17(a+b+c)\\\Leftrightarrow -a+6b-c=0\)
Cho X vào dung dịch axit sunfuric đặc, nóng, dư
\(n_{SO_2}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\ \text{mol}\)
Bảo toàn e: \(3n_{Fe}+2n_{Cu}+3n_{Al}=0,5\cdot 2\\\to 3a+2b+3c=1\)
Giải được a=0,1; b=0,05; c=0,2
\(\to \begin{cases}m_{Fe}=0,1\cdot 56=5,6\ \text{gam}\\\\ m_{Cu}=0,05\cdot 64=3,2\ \text{gam}\\\\ m_{Al}=0,2\cdot 27=5,4\ \text{gam}\end{cases}\)