Câu 5. Hòa tan 8,9 (g) hỗn hợp 2 kim loại Zn và Mg vào dung dịch HCl 14,6% thu được 4,48 (l) khí H2 (đktc). Hãy:
Lập phương trình phản ứng.
Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.
Tính khối lượng dung dịch axit clohidric đã dùng.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(n_{Zn} = a(mol) ; n_{Al} = b(mol) ; n_{Mg} = c(mol)\\ \Rightarrow 65a + 27b + 24c = 44,1(1)\\ Zn + 2HCl \to ZnCl_2 + H_2\\ 2Al + 6HCl \to 2AlCl_3 + 3 H_2\\ Mg + 2HCl \to MgCl_2 + H_2\\ n_{H_2} = a + 1,5b + c = \dfrac{31,36}{22,4} = 1,4(2)\\ Mà : 2a = 3b(3)\\ (1)(2)(3) \Rightarrow a = 0,3 ; b = 0,2 ; c = 0,8\\ \%m_{Zn} = \dfrac{0,3.65}{44,1}.100\% = 44,22\%\\ \%m_{Al} = \dfrac{0,2.27}{44,1}.100\% = 12,24\%\)
\(\%m_{Mg} = 100\% -44,22\% -12,24\% = 43,54\%\)
a) PTHH: \(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow\) (1)
\(Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\uparrow\) (2)
b) Dựa vào đề, ta thấy chắc chắn HCl dư
Ta có: \(\Sigma n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)
Gọi số mol của Fe là \(a\) \(\Rightarrow n_{H_2\left(1\right)}=a\)
Gọi số mol của Mg là \(b\) \(\Rightarrow n_{H_2\left(2\right)}=b\)
Ta lập được hệ phương trình:
\(\left\{{}\begin{matrix}56a+24b=8\\a+b=0,2\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,1\\b=0,1\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe}=56\cdot0,1=5,6\left(g\right)\\m_{Mg}=24\cdot0,1=2,4\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Fe}=\dfrac{5,6}{8}\cdot100\%=70\%\\\%m_{Mg}=30\%\end{matrix}\right.\)
c) Theo các PTHH: \(n_{FeCl_2}=n_{MgCl_2}=n_{Fe}=n_{Mg}=0,1mol\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{FeCl_2}=0,1\cdot127=12,7\left(g\right)\\m_{MgCl_2}=0,1\cdot95=9,5\left(g\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow m_{muối}=22,2\left(g\right)\)
d) Ta có: \(\Sigma n_{HCl}=\dfrac{500\cdot16\%}{36,5}=\dfrac{160}{73}\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{HCl\left(dư\right)}=\dfrac{654}{365}\left(mol\right)\) \(\Rightarrow m_{HCl\left(dư\right)}=\dfrac{654}{365}\cdot36,5=65,4\left(g\right)\)
Mặt khác: \(m_{dd}=m_{hh}+m_{ddHCl}-m_{H_2}=507,6\left(g\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}C\%_{FeCl_2}=\dfrac{12,7}{507,6}\cdot100\%\approx2,5\%\\C\%_{MgCl_2}=\dfrac{9,5}{507,6}\cdot100\%\approx1,87\%\\C\%_{HCl\left(dư\right)}=\dfrac{65,4}{507,6}\cdot100\%\approx12,88\%\end{matrix}\right.\)
\(n_{H_2}=\dfrac{8,96}{22,4}=0,4\left(mol\right)\\ Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\\ Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\\ Đặt:n_{Fe}=a\left(mol\right);n_{Zn}=b\left(mol\right)\left(a,b>0\right)\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}56a+65b=23,3\\a+b=0,4\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,3\\b=0,1\end{matrix}\right.\\ \Rightarrow\%m_{Zn}=\dfrac{0,1.65}{23,3}.100\approx27,897\%\\ \Rightarrow\%m_{Fe}\approx72,103\%\)
Fe+2HCl--->FeCl2+H2
Zn+2HCl-->ZnCl2+H2
Gọi số mol của Fe và Zn lần lượt là x,y mol
=> ta có hpt {56x+65y=23,3
{x+y=8,96/22,4
<=>{x=0,3=>mFe=16,8g
{y=0,1=>mZn=6,5g
nHCl=2nH2=2.8,96/22,4=0,8 mol
=>mHCl=29,2g
%mFe=16,8/23,3.100=72,10300429%
=>%mZn=27,89699571%
Chúc bn học giỏi
\(n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2mol\)
\(n_{HCl}=0,2mol\)
\(n_{H_2SO_4}=0,2mol\)
\(n_{H\left(axit\right)}=n_{HCl}+2n_{H_2SO_4}=0,2+0,2.2=0,6mol\)
\(\rightarrow\)\(n_{H\left(axit\right)}=0,6>2n_{H_2}=0,4\rightarrow\)axit dư
\(n_{Zn}=x;n_{Mg}=y\)
Ta có hệ: \(\left\{{}\begin{matrix}65x+24y=8,9\\x+y=0,2\end{matrix}\right.\)
Giải ra x=y=0,1
%Zn=\(\dfrac{65.0,1.100}{8,9}\approx73\%\)
%Mg=27%
Đặt nMg = x, nCa = y
=> 24x + 40y = 6,4 (1)
Pt:
Mg + H2SO4 => MgSO4 + H2
x => x x
Ca + H2SO4 => CaSO4 + H2
y => y y
=> x + y = \(\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\) (2)
Từ 1 và 2 => x = 0,x và y = 0,1
=> mMg = 0,1.24 = 2,4
mCa = 6,4 - 2,4 = 4g
m muối = mMgSO4 + mCaSO4 = 0,1.120 + 0,1.136 = 25,6g
a, PTHH:
\(Mg+H_2SO_4\rightarrow MgSO_4+H_2\)
\(Ca+H_2SO_4\rightarrow CaSO_4+H_2\)
Bảo toàn e: \(n_{Mg}+n_{Ca}=n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)
Lại có: \(24n_{Mg}+40n_{Ca}=6,4\)
\(\Rightarrow n_{Mg}=n_{Ca}=0,1\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Mg}=0,1.24=2,4\left(g\right);n_{Ca}=0,1.40=4\left(g\right)\)
b, Tính kim loại muối??
Đặt \(n_{Al}=x(mol);n_{Mg}=y(mol)\)
\(\Rightarrow 27x+24y=9,69(1)\\ n_{H_2}=\dfrac{11,9841}{22,4}=0,535(mol)\\ a,2Al+6HCl\to 2AlCl_3+3H_2\\ Mg+2HCl\to MgCl_2+H_2\\ \Rightarrow 1,5x+y=0,535(2)\\ (1)(2)\Rightarrow x=0,35(mol);y=0,01(mol)\\ b,\%_{Al}=\dfrac{0,35.27}{9,69}.100\%=97,52\%\\ \Rightarrow \%_{Mg}=100\%-97,52\%=2,48\%\)
nH2= \(\dfrac{0,896}{22,4}\) = 0,04(mol)
Mg + 2HCl \(\rightarrow\) MgCl2 + H2\(\uparrow\)
a \(\rightarrow\) a (mol)
2Al + 6HCl \(\rightarrow\) 2AlCl3 + 3H2\(\uparrow\) (ai dạy Al hóa trị II thế =.=)
b \(\rightarrow\) 1,5b (mol)
Gọi a,b lần lượt là số mol của Mg và Al
Theo đầu bài, ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}24a+27b=0.78\\a+1,5b=0,04\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\)\(\left\{{}\begin{matrix}a=0,01\\b=0,02\end{matrix}\right.\)
=> mMg= 0,01.24 = 0,24(g)
=> mAl = 0,78 - 0,24 = 0,54(g)
a/ Gọi số mol Al, Mg trong hỗn hợp là a, b
PTHH:
2Al + 6HCl ===> 2AlCl3 + 3H2
a............................................1,5a
Mg + 2HCl ===> MgCl2 + H2
b.........................................b
nH2 = 5,6 / 22,4 = 0,25 (mol)
The đề ra, ta có hệ phương trình:
\(\begin{cases}27a+24b=5,1\\1,5a+b=0,25\end{cases}\)=> \(\begin{cases}a=0,1\\b=0,1\end{cases}\)
=> mAl = 0,1 x 27 = 2,7 gam
mMg = 0,1 x 24 = 2,4 gam
=> %mAl = \(\frac{2,7}{5,1}.100\%=52,94\%\)
%mMg = 100% - 52,94% = 46,06%
b/ Tổng số mol của HCl = 0,3 + 0,2 = 0,5 mol
=> mHCl = 0,5 x 36,5 = 18,25 gam
c/ Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có
mhỗn hợp muối = mkim loại + mHCl - mH2
= 5,1 + 18,25 - 0,25 x 2 = 22,85 gam
Gọi $n_{Mg} = n_{Al} = a(mol) ; n_{Fe} = b(mol)$
Ta có :
$24a + 27a + 56b = 15,8(1)$
$n_{HCl} > 2n_{H_2}$ nên HCl dư
Ta có :
$n_{H_2} = a + 1,5a + b = \dfrac{13,44}{22,4} = 0,6(2)$
Từ (1)(2) suy ra a = 0,2 ; b = 0,1
$\%m_{Al} = \dfrac{0,2.27}{15,8}.100\% = 34,18\%$
$\%m_{Mg} = \dfrac{0,2.24}{15,8}.100\% = 30,38\%$
$\%m_{Fe} = 35,44\%$
$n_{HCl\ pư} = 2n_{H_2} = 1,2(mol)$
Bảo toàn khối lượng : $m_{muối} = 15,8 + 1,2.36,5 - 0,6.2 = 58,4(gam)$
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Zn}=x\left(mol\right)\\n_{Mg}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\Rightarrow65x+24y=8,9\left(1\right)\)
\(n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\\ PTHH:Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\\ Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\\ \Rightarrow x+y=0,2\left(2\right)\\ \left(1\right)\left(2\right)\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}65x+24y=8,9\\x+y=0,2\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,1\left(mol\right)\\y=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\\ \Rightarrow\%_{Zn}=\dfrac{0,1\cdot65}{8,9}\cdot100\%\approx73\%\\ \Rightarrow\%_{Mg}=100\%-73\%=27\%\)
\(n_{HCl}=2x+2y=0,4\left(mol\right)\\ \Rightarrow m_{CT_{HCl}}=0,4\cdot36,5=14,6\left(g\right)\\ \Rightarrow m_{dd_{HCl}}=\dfrac{14,6\cdot100\%}{14,6\%}=100\left(g\right)\)