Hoà tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Mg trong Vml dung dịch H2SO4 2M vừa đủ. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được khí 6,72l khí H2 (đktc), dung dịch Y và 6,4g chất rắn Z không tan. Coi thể tích dung dịch X không thay đổi so với ban đầu.
a) Tính thể tích khí H2SO4 2M cần dùng và % khối lượng mỗi kim loại trong A
b) tính CM chất tan có trong dung dịch Y
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
Mg + {H_2}S{O_4} \to Mg{\rm{S}}{O_4} + {H_2}\\
Fe + {H_2}S{O_4} \to Fe{\rm{S}}{O_4} + H
\end{array}\)
Cu không tác dụng được với H2SO4 ở điều kiện thường.
\(\begin{array}{l}
a)\\
{n_{{H_2}}} = 0,3mol\\
{m_{Cu}} = 6,4g \to {n_{Cu}} = 0,1mol
\end{array}\)
Gọi a và b là số mol của Mg và Fe
\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
24a + 56b = 13,6\\
a + b = 0,3
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,1\\
b = 0,2
\end{array} \right.\\
\to {n_{Mg}} = 0,1mol \to {m_{Mg}} = 0,1 \times 24 = 2,4g\\
\to {n_{Fe}} = 0,2mol \to {m_{Fe}} = 0,2 \times 56 = 11,2g\\
\to \% {m_{Mg}} = \dfrac{{2,4}}{{20}} \times 100\% = 12\% \\
\to \% {m_{Fe}} = \dfrac{{11,2}}{{20}} \times 100\% = 56\% \\
\to \% {m_{Cu}} = \dfrac{{6,4}}{{20}} \times 100\% = 32\% \\
{n_{{H_2}S{O_4}}} = {n_{Mg}} + {n_{Fe}} = 0,3mol\\
\to {V_{{H_2}S{O_4}}} = \dfrac{{0,3}}{2} = 0,15M
\end{array}\)
\(\begin{array}{l}
b)\\
{n_{MgS{O_4}}} = {n_{Mg}} = 0,1mol\\
{n_{FeS{O_4}}} = {n_{Fe}} = 0,2mol\\
{V_{{\rm{dd}}Y}} = {V_{{\rm{dd}}HCl}}\\
\to C{M_{MgS{O_4}}} = \dfrac{{0,1}}{{0,15}} = 0,67M\\
\to C{M_{FeS{O_4}}} = \dfrac{{0,2}}{{0,15}} = 1,33M
\end{array}\)