Cho 10,55 gam hỗn hợp A gồm Zn và ZnO vào một lượng vừa đủ dung dịch H 2 S O 4 10% thì thấy thoát ra 2,24 lít khí H 2 ở đktc.
a/ Tính khối lượng mỗi chất trong A.
b/ Tính khối lượng dung dịch H 2 S O 4 đã dùng.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a, Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Al}=a\left(mol\right)\\n_{Zn}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\left(đk:a,b>0\right)\)
\(n_{H_2}=\dfrac{7,28}{22,4}=0,35\left(mol\right)\)
PTHH:
2Al + 3H2SO4 ---> Al2(SO4)3 + 3H2
a--------------------------------------->1,5a
Zn + H2SO4 ---> ZnSO4 + H2
b------------------------------>b
Theo bài ra, ta có hệ: \(\left\{{}\begin{matrix}27a+65b=10,55\\1,5a+b=0,35\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,15\left(mol\right)\\b=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\left(TM\right)\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Al}=0,15.27=4,05\left(g\right)\\m_{Fe}=0,1.56=5,6\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Al}=\dfrac{4,05}{10,55}.100\%=38,4\%\\\%m_{Zn}=100\%-38,4\%=61,6\%\end{matrix}\right.\)
b, PTHH:
\(Zn+2H_2SO_{4\left(đặc,nguội\right)}\rightarrow ZnSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O\)
0,1------------------------------>0,1----->0,1
\(2Al+3ZnSO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3Zn\downarrow\)
\(\dfrac{1}{15}\)<---0,1---------->\(\dfrac{1}{30}\)---------->0,1
\(Zn+2H_2SO_{4\left(đặc,nguội\right)}\rightarrow ZnSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O\)
0,1----------------------------->0,1-------->0,1
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}V=\left(0,1+0,1\right).22,4=4,48\left(l\right)\\x=\dfrac{1}{30}.342+0,1.161=27,5\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
\(a.Đặt:\left\{{}\begin{matrix}n_{Al}=x\left(mol\right)\\n_{Zn}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\\ 2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\\ Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}27x+65y=10,55\left(g\right)\\\dfrac{3}{2}x+y=\dfrac{7,28}{22,4}=0,325\left(mol\right)\end{matrix}\right.\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,15\\y=0,1\end{matrix}\right.\\ \%m_{Al}=\dfrac{0,15.27}{10,55}.100=38,39\%;\%m_{Zn}=61,61\%\\ b.X+H_2SO_4đặc,nguội\Rightarrow ChỉcóZnphảnứng\\ Zn\rightarrow Zn^{2+}+2e\\ S^{+6}+2e\rightarrow S^{+4}\\ Bảotoàne:n_{Zn}.2=n_{SO_2}.2\\ \Rightarrow n_{SO_2}=0,1\left(mol\right)\\ \Rightarrow V_{SO_2}=0,1.22,4=2,24\left(l\right)\\ n_{ZnSO_4}=n_{Zn}=0,1\left(mol\right)\\ \Rightarrow m_{ZnSO_4}=161.0,1=16,1\left(g\right)\)
Lưu ý: Al bị thụ động với H2SO4 dặc nguội
n O = 10.24%/16 = 0,15(mol)
Quy đổi X gồm n Fe = a(mol) ; n S = b(mol) ; n O = 0,15(mol)
=> 56a + 32b + 0,15.16 = 10(1)
n SO2 = 1,68/22,4 = 0,075(mol)
Bảo toàn electron :
3a + 6b = 0,15.2 + 0,075.2(2)
Từ (1)(2) suy ra a = 0,13 ; b = 0,01
Gọi n O2 = n O3 = x(mol)
Bảo toàn electron :
4n O2 + 6n O3 + 2n O = 3n Fe + 4n S
<=> 4x + 6x + 0,15.2 = 0,13.3 + 0,01.4
<=> x = 0,013
=> V = (0,013 + 0,013).22,4 = 0,5824 lít
PTHH: \(Na+H_2O\rightarrow NaOH+\dfrac{1}{2}H_2\uparrow\) (1)
\(Na_2O+H_2O\rightarrow2NaOH\) (2)
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\uparrow\) (3)
Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Na}=2n_{H_2\left(1\right)}=2\cdot\dfrac{2,24}{22,4}=0,2\left(mol\right)\\n_{Fe}=n_{H_2\left(3\right)}=\dfrac{1,12}{22,4}=0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Na}=\dfrac{0,2\cdot23}{16,4}\cdot100\%\approx28,05\%\\\%m_{Fe}=\dfrac{0,05\cdot56}{16,4}\cdot100\%\approx17,07\%\\\%m_{Na_2O}=54,88\%\end{matrix}\right.\)
a,\(n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)
PTHH: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Mol: 0,2 0,4 0,2
\(\Rightarrow\%m_{Zn}=\dfrac{0,2.65.100\%}{21,1}=61,61\%;\%m_{ZnO}=100-61,61=38,39\%\)
b,\(n_{ZnO}=\dfrac{21,1-13}{81}=0,1\left(mol\right)\)
PTHH: ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
Mol: 0,1 0,2
\(m_{ddHCl}=\dfrac{\left(0,2+0,4\right).36,5.100\%}{7,3\%}=300\left(g\right)\)
c,
PTHH: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Mol: 0,2 0,2
PTHH: ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
Mol: 0,1 0,1
\(n_{H_2SO_4}=0,2+0,1=0,3\left(mol\right)\Rightarrow V_{ddH_2SO_4}=\dfrac{0,3}{0,5}=0,6\left(l\right)=600\left(ml\right)\)
\(m_{ddH_2SO_4}=600.1,12=672\left(g\right)\)