Cho 1.66 g hỗn hợp Al và Fe tác dụng với 200 ml dung dịch axit H2SO4 loãng vừa đủ( biết D dd=1.05g/ml). Sau phản ứng thu được 1.12 l khí H2 ở đktc.
a. Viết PTHH.
b.Tính thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại có trong hỗn hợp.
c.Tính C% của dung dịch axit H2SO4 đã dùng.
Gọi `x = n_(Al) ; y = n_(Fe) `
`n_(H_2) = 1.12/ 22.4 = 0.05 ( mol )`
`PTHH : 2Al + 3H_2SO_4 -> Al_2(SO_4)_3 + 3 H_2 ↑ `
` x – x/2 – 3/2x`
` Fe + H_2SO_4 -> FeSO_4 + H_2`
` y – y – y`
Ta có hệ pt : $\left \{ {{27x+56y=1.66} \atop {3/2x+y=0.05}} \right.$ `=>`$\left \{ {{x = 0.02} \atop {y=0.02}} \right.$
`-> %_(Al) =`$\dfrac{0.02×27}{1.66}$`×100% = 32.53%`
`-> %_(Fe) = 100% – 32.53% = 67.47%`
b)
`n_(Al_2(SO_4)_3) = 0.02 / 2 = 0.01 ( mol ) `
`-> m_(Al_2(SO_4)_3) = 0.01 × 342 = 3.42 ( g ) `
`n_(FeSO_4) = 0.02 mol `
`-> m_(FeSO_4) = 0.02 ×152 = 3.04 ( g ) `
c) `m_(H_2SO_4) = 0.05 × 98 = 4.9 ( g ) `
`m_(ddH_2SO_4) = V × D = 200 × 1.05 = 210 ( g ) `
`-> C%_(H_2SO_4) = 4.9 / 210 × 100% = 2.33%`
Đáp án:
\(\% {m_{Al}} = 32,5\%; \% {m_{Fe}} = 67,5\% \)
\( C{\% _{{H_2}S{O_4}}}= 2,333\% \)
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol \(Al;Fe\) lần lượt là \(x;y\)
\( \to 27x + 56y = 1,66\)
Phản ứng xảy ra:
\(2Al + 3{H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}A{l_2}{(S{O_4})_3} + 3{H_2}\)
\(Fe + {H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}FeS{O_4} + {H_2}\)
Ta có:
\({n_{{H_2}}} = \frac{{1,12}}{{22,4}} = 0,05{\text{ mol = }}\frac{3}{2}{n_{Al}} + {n_{Fe}} = 1,5x + y\)
Giải được:
\(x=0,02;y=0,03\)
\( \to {m_{Al}} = 0,02.27 = 0,54{\text{ gam}}\)
\( \to \% {m_{Al}} = \frac{{0,54}}{{1,66}} = 32,5\% \to \% {m_{Fe}} = 67,5\% \)
\({n_{{H_2}S{O_4}}} = {n_{{H_2}}} = 0,05{\text{ mol}}\)
\({m_{{H_2}S{O_4}}} = 0,05.98 = 4,9{\text{ gam}}\)
\({m_{dd\;{{\text{H}}_2}S{O_4}}} = 200.1,05 = 210{\text{ gam}}\)
\( \to C{\% _{{H_2}S{O_4}}} = \frac{{4,9}}{{210}} = 2,333\% \)