Cho m gam Fe vào dung dịch chứa 100mL AgNO3 2M và Cu(NO3)2 1M,sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,4m game kim loại. Tính giá trị của m
Quảng cáo
2 câu trả lời 1108
Để giải bài toán, ta cần viết các phương trình phản ứng và tính toán khối lượng kim loại thu được sau phản ứng.
1. Phản ứng của Fe với AgNO3:
\[
Fe + 2AgNO3 \rightarrow Fe(NO3)2 + 2Ag
\]
2. Phản ứng của Fe với Cu(NO3)2:
\[
Fe + Cu(NO3)2 \rightarrow Fe(NO3)2 + Cu
\]
Khối lượng mol của các chất:
- Fe: 56 g/mol
- Ag: 108 g/mol
- Cu: 63.5 g/mol
Tính số mol của AgNO3 và Cu(NO3)2 trong dung dịch:
- \( C_{AgNO3} = 2M \)
- \( V_{AgNO3} = 100mL = 0.1L \)
\[
n_{AgNO3} = C_{AgNO3} \times V_{AgNO3} = 2 \times 0.1 = 0.2 \, mol
\]
- \( C_{Cu(NO3)2} = 1M \)
- \( V_{Cu(NO3)2} = 100mL = 0.1L \)
\[
n_{Cu(NO3)2} = C_{Cu(NO3)2} \times V_{Cu(NO3)2} = 1 \times 0.1 = 0.1 \, mol
\]
Giả sử \( n \) mol Fe tham gia phản ứng.
Từ phương trình phản ứng, ta thấy:
- 1 mol Fe phản ứng với 2 mol AgNO3 để tạo ra 2 mol Ag.
- 1 mol Fe phản ứng với 1 mol Cu(NO3)2 để tạo ra 1 mol Cu.
Gọi \( x \) là số mol Fe phản ứng với AgNO3, và \( y \) là số mol Fe phản ứng với Cu(NO3)2.
Ta có các phương trình sau:
1. \( x + y = n \) (số mol Fe tổng cộng phản ứng)
2. \( 2x \leq 0.2 \) (Fe phản ứng với AgNO3)
3. \( y \leq 0.1 \) (Fe phản ứng với Cu(NO3)2)
Khối lượng kim loại sau phản ứng:
\[
m_{Ag} = 2x \times 108 \, g/mol
\]
\[
m_{Cu} = y \times 63.5 \, g/mol
\]
Theo đề bài, khối lượng kim loại sau phản ứng là 3.4 g, ta có:
\[
2x \times 108 + y \times 63.5 = 3.4 \, g
\]
Giải hệ phương trình:
\[
2x \times 108 + y \times 63.5 = 3.4
\]
\[
x + y = n
\]
\[
2x \leq 0.2
\]
\[
y \leq 0.1
\]
Từ \( 2x \leq 0.2 \), suy ra \( x \leq 0.1 \).
Thử với \( x = 0.01 \):
\[
2 \times 0.01 \times 108 + y \times 63.5 = 3.4
\]
\[
2.16 + y \times 63.5 = 3.4
\]
\[
y \times 63.5 = 3.4 - 2.16
\]
\[
y \times 63.5 = 1.24
\]
\[
y = \frac{1.24}{63.5} \approx 0.02
\]
Số mol Fe:
\[
n = x + y = 0.01 + 0.02 = 0.03
\]
Khối lượng Fe:
\[
m_{Fe} = n \times 56 = 0.03 \times 56 = 1.68 \, g
\]
Vậy giá trị của \( m \) là \( 1.68 \, g \).
Để giải quyết bài toán này, ta cần xác định số mol của các chất hóa học tham gia và sử dụng các phản ứng điều chế. Đầu tiên, ta lập phương trình phản ứng cho mỗi chất:
1. **Phản ứng với AgNO3:**
Fe + 2AgNO3 -> Fe(NO3)2 + 2Ag
2. **Phản ứng với Cu(NO3)2:**
Fe + Cu(NO3)2 -> Fe(NO3)2 + Cu
Biết rằng sau phản ứng hoàn toàn, thu được 3.4m gam kim loại. Điều này có nghĩa là tổng khối lượng của kim loại thu được bằng 3.4m gam.
Giả sử số mol của Fe là n mol. Khi đó:
- Số mol AgNO3 ban đầu là \( 2 \times 1 = 2 \) mol (vì nồng độ là 2M và thể tích là 100mL).
- Số mol Cu(NO3)2 ban đầu là \( 1 \times 1 = 1 \) mol (vì nồng độ là 1M và thể tích là 100mL).
Sau khi phản ứng, Fe sẽ tác dụng với AgNO3 và Cu(NO3)2. Số mol Fe cần phản ứng để sản xuất 3.4m kim loại,
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
45253
-
Hỏi từ APP VIETJACK31344
