Một hỗn hợp gồm Zn và Fe có khối lượng là 37,2g. Hoà tan hỗn hợp này trong 400g dd H2SO4 24,5%.
a) Chứng tỏ rằng hỗn hợp này tan hết
b) Tính khối lượng mỗi KL trong hỗn hợp biết rằng lượng H2 sinh ra khi phản ứng kết thúc là 13,44l (đktc)
c) Thêm 64g nước vào dd sau phản ứng . Tính C% của dd thu được
Đáp án:
\[b)\, \begin{cases}m_{Fe}=11,2\text{(g)}\\ m_{Zn}=26\text{(g)}\end{cases}\\ c) \, C\%=60\%\]
Giải thích các bước giải:
\(a)\, n_{H_2SO_4}=\dfrac{400\times 24,5\%}{98}=1\text{(mol)}\)
Vì $M_{Fe}=56<M_{Zn}=65.$ Do đó nếu hỗn hợp toàn $Fe\to n_{hh\, \max }=\dfrac{37,2}{56}≈0,67\text{(mol)}$
\(Fe+H_2SO_4\to FeSO_4+H_2\)
\(\dfrac{0,67}1<\dfrac 11\to\) Hỗn hợp kim loại hết, $H_2SO_4$ dư
`\to` Sau phản ứng hỗn hợp kim loại tan hết
\(b)\, Zn+H_2SO_4\to ZnSO_4+H_2\)
Gọi số mol Fe, Zn trước phản ứng lần lượt lần lượt là $x;y$
\(\to \begin{cases}56x+65y=37,2\\ x+y=\dfrac{13,44}{22,4}=0,6\text{(mol)}\end{cases}\to \begin{cases}x=0,2\text{(mol)}\\y=0,4\text{(mol)}\end{cases}\to \begin{cases}m_{Fe}=0,2\times 56=11,2\text{(g)}\\ m_{Zn}=0,4\times 65=26\text{(g)}\end{cases}\)
\(c)\, m_{ZnSO_4}+m_{FeSO_4}=161\times 0,4+152\times 0,2=94,8\text{(g)}\to C\%_{dd}=\dfrac{94,8}{94,8+64}\times 100\%=60\%\)