Bài 1: Thêm m gam Fe vào 500ml dung dịch H2SO4 2M thu được dung dịch A và 6,72 lít khí H2 (đktc). Tính m và nồng độ các chất có trong dung dịch A?
Bài 2: Thêm 24,3 gam hỗn hợp Mg và Zn vào 500ml dung dịch H2SO4 1,5 M thu được dung dịch A chứa FeSO4, ZnSO4 và 11,2 lít khí H2 (đktc).
1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
2. Tính nồng độ các chất có trong dung dịch A?
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Bài 1 :
Vì $n_{H_2SO_4} = 0,5.2 = 1(mol) > n_{H_2} = \dfrac{6,72}{22,4} = 0,3$ nên $H_2SO_4$ dư
có : $n_{H_2SO_4(dư)} = 1 – 0,3 = 0,7(mol)$
$Fe + H_2SO_4 → FeSO_4 + H_2$
Ta có : $n_{FeSO_4} = n_{Fe} = n_{H_2} = 0,3(mol)$
$⇒ m = 0,3.56 = 16,8(gam)$
Vậy, sau phản ứng :
$C_{M_{H_2SO_4}} = \dfrac{0,7}{0,5} = 1,4M$
$C_{M_{FeSO_4}} = \dfrac{0,3}{0,5} = 0,6M$
Bài 2 :
$a/$
Ta thấy :
$n_{H_2SO_4} = 0,5.1,5 = 0,75 > n_{H_2} = \dfrac{11,2}{22,3} = 0,5$ nên $H_2SO_4$ dư
$⇒ n_{H_2SO_4(dư)} = 0,75 – 0,5 = 0,25(mol)$
Gọi $n_{Mg} = a(mol) ; n_{Zn} = b(mol)$
$⇒ 24a + 65b = 24,3(1)$
$Mg + H_2SO_4 → MgSO_4 + H_2$
$Zn + H_2SO_4 → ZnSO_4 + H_2$
Ta có : $n_{H_2} = n_{Mg} + n_{Zn}$
$⇒ a + b = 0,5(2)$
Từ (1) và (2) suy ra $a = 0,2 ; b = 0,3$
$⇒ m_{Mg} = 0,2.24 = 4,8(gam)$
$⇒ m_{Zn} = 0,3.65 = 19,5(gam)$
$b/$
có : $n_{MgSO_4} = a= 0,2(mol) ; n_{ZnSO_4} = b = 0,3(mol)$
Vậy ,sau phản ứng :
$C_{M_{H_2SO_4}} = \dfrac{0,25}{0,5} = 0,5M$
$C_{M_{MgSO_4}} = \dfrac{0,2}{0,5} = 0,4M$
$C_{M_{ZnSO_4}} = \dfrac{0,3}{0,5} = 0,6M$
1)
nH2 = 6,72 / 22,4 = 0,3 (mol)
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2
0,3 0,3 0,3 0,3
mFe = 0,3 * 56 = 16,8 (gam)
Vdd H2SO4 ban đầu = 0,3 / 2 = 0,15 (l)
CM FeSO4 = 0,3 / 0,15 = 2 (M)
2)
Nếu H2SO4 phản ứng hết -> nH2SO4 phản ứng= nH2 = 11,2 / 22,4 = 0,5 (mol)
Mà nH2SO4 ban đầu = 1,5 * 0,5 = 0,75 (mol)
-> nH2SO4 trong A = 0,75 – 0,5 = 0,25 (mol)
-> CM H2SO4 = 0,25 / 0,5 = 0,5 (M)
Gọi nMg = x; nZn = y (mol)
Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2
x x x x
Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2
y y y y
Ta có mhh = 24x + 65y = 24,3 (1)
Mà nH2 = x + y = 0,5 (2)
Từ (1)(2) -> x = 0,2; y = 0,3
mMg = 24 * 0,2 = 4,8 (gam); mZn = 0,3 * 65 = 19,5 (gam)
CM MgSO4 = 0,2 / 0,5 = 0,4 (M); CM ZnSO4 = 0,3 / 0,5 = 0,6 (M)