3)Hoà tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M ( hoá trị II không đổi ) trong dung dịch H2SO4 loãng thì thu được 4,48 lít khí H2 ( đktc ) . Mặt khác , cũng lượng hỗn hợp trên khi hoà tan hoàn toàn vào H2SO4 đặc , nóng , dư thì thu được 5,6 lít khí SO2 ( đktc ) . Nếu cho 12,1 gam hỗn hợp kim loại trên phản ứng hết với dung dịch HCl thì khối lượng muối clorua của kim loại M thu được là bao nhiêu ?
Đáp án:
\({m_{ZnC{l_2}}} = 13,6{\text{ gam}}\)
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol Fe và M lần lượt là x, y.
Cho hỗn hợp tác dụng với axit loãng
\(Fe + {H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}FeS{O_4} + {H_2}\)
\(M + {H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}MS{O_4} + {H_2}\)
\( \to {n_{{H_2}}} = {n_{Fe}} + {n_M}\)
\( = x + y = \frac{{4,48}}{{22,4}} = 0,2{\text{ mol}}\)
Cho hỗn hợp trên tác dụng với axit đặc nóng
\(2Fe + 6{H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3S{O_2} + 6{H_2}\)
\(M + 2{H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}MS{O_4} + S{O_2} + 2{H_2}O\)
\( \to {n_{S{O_2}}} = \frac{3}{2}{n_{Fe}} + {n_M}\)
\( = \frac{3}{2}x + y = \frac{{5,6}}{{22,4}} = 0,25{\text{ mol}}\)
Giải được x=y=0,1.
\( \to {m_M} = 12,1 – 0,1.56 = 6,5{\text{ gam}}\)
\( \to {M_M} = \frac{{6,5}}{{0,1}} = 65 \to M:Zn\)
Cho hỗn hợp tác dụng với HCl
\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)
\(Zn + 2HCl\xrightarrow{{}}ZnC{l_2} + {H_2}\)
\( \to {n_{ZnC{l_2}}} = {n_{Zn}} = 0,1{\text{ mol}}\)
\( \to {m_{ZnC{l_2}}} = 0,1.(65 + 35,5.2) = 13,6{\text{ gam}}\)