trong phòng thí nghiệm có các kim loại Zn và Mg, các dung dịch axit H2SO4 loãng và HCl. Muốn điều chế được 5,6 lít khí H2 (đktc) phải dùng kim loại nào, axit nào để chỉ cần một khối lượng nhỏ nhất?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
\(n_{H_2}=\dfrac{1,12}{22,4}=0,05mol\)
Điều chế cùng một lượng \(H_2\) từ một kim loại và một dung dịch axit để thu được khối lượng nhỏ nhất.
\(\Rightarrow\)Ta chọn \(Mg\) và \(HCl\)
nH2 = 1,12 : 22,4 =0,05 (mol)
xét từng th
th1 :
Zn + H2SO4 --> ZnSO4 + H2 (1)
0,05<-0,05<------------------0,05 (mol)
=> mZn = 0,05 . 65 = 3,25 (g) , mH2SO4 = 0,05 . 98 = 4,9 (g)
Zn + 2HCl --> H2 + ZnCl2 (2)
0,05<-0,1<----0,05 (mol)
=> mZn = 0,05.65 = 3,25 , mHCl = 0,1 . 36,5 = 3,65 (g)
Mg + H2SO4 ---> H2 + MgSO4 (3)
0,05<-0,05<-------0,05 (mol)
=> mMg = 0,05 . 24 = 1,2 (G) ,mH2SO4 = 0,05 . 98 = 4,9 (g)
Mg + 2HCl ---> H2 + MgCl2(4)
0,05<-0,1<----0,05 (mol)
=>mMg = 0,05 . 24 = 1,2 (g) , mHCl = 0,1 . 36,5 = 3,65 (g)
từ (1) (2) (3) và (4) ta thấy
phan ung (4) có số lượng nhỏ nhất => nên chọn pư (4)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
\(n_{H_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)
PTHH:
Mg + 2HCl ---> MgCl2 + H2
Zn + 2HCl ---> ZnCl2 + H2
Fe + 2HCl ---> FeCl2 + H2
Mg + H2SO4 ---> MgSO4 + H2
Zn + H2SO4 ---> ZnSO4 + H2
Fe + H2SO4 ---> FeSO4 + H2
Theo các pthh trên: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{HCl}=2n_{H_2}=2.0,1=0,2\left(mol\right)\\n_{H_2SO_4}=n_{H_2}=0,1\left(mol\right)\\n_{Fe}=n_{Zn}=n_{Mg}=n_{H_2}=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left\{{}\begin{matrix}m_{HCl}=0,2.36,5=7,3\left(g\right)\\m_{H_2SO_4}=98.0,1=9,8\left(g\right)\end{matrix}\right.\\\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe}=0,1.56=5,6\left(g\right)\\m_{Zn}=0,1.65=6,5\left(g\right)\\m_{Mg}=0,1.24=2,4\left(g\right)\end{matrix}\right.\end{matrix}\right.\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{HCl}< m_{H_2SO_4}\\m_{Mg}< m_{Fe}< m_{Zn}\end{matrix}\right.\)
Vậy chọn HCl và Mg thì đièu chế vs lượng nhỏ nhất
\(n_{H_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1mol\)
Nếu dùng HCl:
\(n_{HCl}=2n_{H_2}=0,2mol\Rightarrow m_{HCl}=0,2\cdot36,5=7,3g\)
Nếu dùng \(H_2SO_4\) :
\(n_{H_2SO_4}=n_{H_2}=0,1mol\Rightarrow m_{H_2SO_4}=0,1\cdot98=9,8g\)
\(\Rightarrow\)Dùng \(HCl\) để cần một khối lượng nhỏ nhất.
Nếu dùng Mg:
\(Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\)
0,1 0,1
\(m_{Mg}=0,1\cdot24=2,4g\)
Nếu dùng Zn:
\(Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\)
0,1 0,1
\(m_{Zn}=0,1\cdot65=6,5g\)
Nếu dùng Fe:
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
0,1 0,1
\(m_{Fe}=0,1\cdot56=5,6g\)
\(\Rightarrow\)Dùng Mg để có khối lượng nhỏ nhất.
Vậy dùng kim loại Mg và axit HCl.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
\(n_{H_2}=\dfrac{1,12}{22,4}=0,05\left(mol\right)\)
- Nếu dùng HCl: nHCl = 2.nH2 = 0,1 (mol)
=> mHCl = 0,1.36,5 = 3,65 (g)
- Nếu dùng H2SO4: nH2SO4 = nH2 = 0,05 (mol)
=> mH2SO4 = 0,05.98 = 4,9 (g)
=> Dùng HCl để cần khối lượng nhỏ nhất
=> 1 trong 2 đáp án A, C đúng
- Nếu dùng Fe
PTHH: Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
0,05<-0,1
=> mFe = 0,05.56 = 2,8 (g)
- Nếu dùng Mg
PTHH: Mg + 2HCl --> MgCl2 + H2
0,05<--0,1
=> mMg = 0,05.24 = 1,2 (g)
=> Dùng Mg để có khối lượng nhỏ nhất
=> Chọn C
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Để điều chế 0,05 mol H 2 thì:
n Z n = n M g = 0,05 mol mà M M g < M Z n
⇒ Dùng Mg sẽ cần khối lượng nhỏ hơn
n H C l = 2 . n H 2 = 0,05 . 2 = 0,1 mol ⇒ m H C l = 0,1 . 36,5 = 3,65 g
n H 2 S O 4 = n H 2 = 0,05 mol ⇒ m H 2 S O 4 = 0,05 .98 = 4,9g
⇒ Dùng axit HCl sẽ cần khối lượng nhỏ hơn
Nên với những chất đã cho muốn dùng với khối lượng nhỏ nhất để điều chế H 2 ta dùng Mg và axit HCl
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
\(Zn + 2HCl \to ZnCl_2 + H_2\\ Zn + H_2SO_4 \to ZnSO_4 + H_2\\ Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2\\ Fe + H_2SO_4 \to FeSO_4 + H_2\\ n_{Fe} = n_{Zn} = n_{H_2} = \dfrac{2,24}{22,4} = 0,1(mol)\\ m_{Fe} = 0,1.56 = 5,6(gam) ; m_{Zn} = 0,1.65 = 6,5(gam)\)
\(n_{H_2}=\dfrac{5,6}{22,4}=0,25mol\)
Điều chế cùng một lượng \(H_2\) từ một kim loại và một dung dịch axit để thu được khối lượng nhỏ nhất.
\(\Rightarrow\)Ta chọn \(Mg\) và \(HCl\).
Vì \(M_{Mg}< M_{Zn}\Rightarrow\)chọn Mg.
\(M_{HCl}< M_{H_2SO_4}\Rightarrow\) chọn \(HCl\)
-Mg và H2SO4