cho 14,2 gam hỗn hợp A gồm ba kim loại AL,FE VÀ M vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 8,96 lit H2 (54 độ C1,2atm) dung dịch B và 3,2 gam rắn C .hòa tan toàn bộ rắn C và toàn bộ dung dịch H2SO4 đậm đặc thoát ra V lit khí E (có mùi hắc )
a, xác định kom loại M (biết V lít khí E làm mất màu vừa đủ 50ml dung dịch B2 ,1M)
b, tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A
Quảng cáo
2 câu trả lời 253
Để giải bài toán này, chúng ta cần thực hiện các bước phân tích và tính toán sau:
### **1. Xác định kim loại M**
#### **a. Xác định số mol khí \( \text{H}_2 \) thu được**
Dữ liệu:
- Khí \( \text{H}_2 \) thu được có thể được tính theo điều kiện khí: 54°C (327K), 1,2 atm, và thể tích là 8,96 lít.
Sử dụng phương trình khí lý tưởng để tính số mol khí \( \text{H}_2 \):
\[
PV = nRT
\]
Với:
- \( P = 1,2 \text{ atm} \)
- \( V = 8,96 \text{ lít} \)
- \( R = 0,0821 \text{ lít·atm·K}^{-1}\text{·mol}^{-1} \)
- \( T = 327 \text{ K} \)
Tính số mol:
\[
n = \frac{PV}{RT} = \frac{1,2 \times 8,96}{0,0821 \times 327} \approx \frac{10,752}{26,842} \approx 0,4 \text{ mol}
\]
#### **b. Phản ứng của các kim loại với \( \text{H}_2\text{SO}_4 \)**
Các kim loại phản ứng với \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) loãng để sinh ra khí \( \text{H}_2 \):
1. **Nhôm (Al):**
\[
2\text{Al} + 6\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{H}_2
\]
2. **Sắt (Fe):**
\[
Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2
\]
3. **Kim loại M:**
Kim loại M phản ứng với \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) loãng, tạo ra khí \( \text{H}_2 \) và dung dịch muối.
#### **c. Tính phần trăm khối lượng**
**Khối lượng khí \( \text{H}_2 \) thu được:**
Khối lượng mol khí \( \text{H}_2 \) là 2 g/mol. Tổng khối lượng khí là:
\[
\text{Khối lượng} = n \times \text{Khối lượng mol} = 0,4 \times 2 = 0,8 \text{ g}
\]
#### **d. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại**
**Tính tổng khối lượng kim loại:**
- Tổng khối lượng hỗn hợp kim loại là 14,2 g.
- Tổng khối lượng rắn C sau phản ứng là 3,2 g.
- Khối lượng kim loại phản ứng để sinh khí \( \text{H}_2 \) là \( 14,2 - 3,2 = 11 \text{ g} \).
**Tính khối lượng của từng kim loại dựa trên số mol khí \( \text{H}_2 \) sinh ra:**
1. **Kim loại Al:**
\[
\text{Khối lượng mol của Al} = 27 \text{ g/mol}
\]
Số mol khí \( \text{H}_2 \) sinh ra từ 2 mol Al là 3 mol \( \text{H}_2 \). Số mol Al cần sinh ra 0,4 mol \( \text{H}_2 \):
\[
\frac{2}{3} \times 0,4 = 0,267 \text{ mol Al}
\]
\[
\text{Khối lượng Al} = 0,267 \times 27 = 7,2 \text{ g}
\]
2. **Kim loại Fe:**
\[
\text{Khối lượng mol của Fe} = 56 \text{ g/mol}
\]
Số mol Fe cần sinh ra 0,4 mol \( \text{H}_2 \):
\[
\text{Khối lượng Fe} = 0,4 \text{ mol} \times 56 \text{ g/mol} = 22,4 \text{ g}
\]
#### **e. Tính kim loại M**
Tổng khối lượng kim loại là 14,2 g. Khối lượng của Al và Fe là:
\[
\text{Khối lượng của M} = 14,2 - (7,2 + 22,4) = 14,2 - 29,6 = -15,4 \text{ g}
\]
### **2. Xác định khí E và kim loại M**
**Khí E là khí \( \text{SO}_2 \) (có mùi hắc).**
- Khí E được sinh ra từ phản ứng giữa \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) đậm đặc và các muối đã tạo thành.
- Để giải bài toán này hoàn toàn chính xác, ta cần biết thêm về phản ứng chính xác và khối lượng của mỗi chất.
### **Kết luận**
- **Khí E là khí \( \text{SO}_2 \).**
- **Kim loại M có thể là nhôm (Al) dựa trên phản ứng và số liệu đã cho.**
**Phần trăm khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp A:**
1. **Nhôm (Al):**
\[
\text{Phần trăm} = \frac{7,2}{14,2} \times 100\% = 50,7\%
\]
2. **Sắt (Fe):**
\[
\text{Phần trăm} = \frac{22,4}{14,2} \times 100\% = 158,5\%
\]
Vì vậy, cần xác định chính xác khối lượng kim loại M và các phản ứng cụ thể để tính chính xác phần trăm khối lượng.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ bắt đầu bằng cách phân tích dữ liệu cho sẵn sau đó đi đến các bước tính toán tương ứng.
### Bước 1: Tính lượng H₂ sản sinh
- Khối lượng H₂ sinh ra từ phản ứng:
\[
V = 8,96 \text{ lít} = \frac{8,96}{22,4} \text{ mol} = 0,4 \text{ mol}
\]
### Bước 2: Phản ứng của từng kim loại
Các kim loại đều phản ứng với H₂SO₄ loãng:
- \( \text{Al} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{H}_2 \)
- \( 2 \text{Fe} + 6 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2 \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2 \)
- \( \text{M} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Nh3} + \text{H}_2 \)
#### Đưa ra công thức phản ứng xác định số mol
Gọi số mol của từng kim loại trong hỗn hợp A lần lượt là:
- \( n_{Al} \) cho Al
- \( n_{Fe} \) cho Fe
- \( n_{M} \) cho M
Số mol H₂ sinh ra:
- Từ Al: mỗi 1 mol Al sinh ra 1 mol H₂. => \( n_{Al} \)
- Từ Fe: 1 mol Fe sinh ra 1/3 mol H₂. => \( \frac{n_{Fe}}{3} \)
- Từ M: 1 mol M sinh ra 1 mol H₂. => \( n_{M} \)
Tổng số mol H₂ từ phản ứng này:
\[
n_{Al} + \frac{n_{Fe}}{3} + n_{M} = 0,4 \tag{1}
\]
### Bước 3: Tính khối lượng của hỗn hợp
Khối lượng riêng của mỗi kim loại:
- Khối lượng Al: \( 27n_{Al} \)
- Khối lượng Fe: \( 56n_{Fe} \)
- Khối lượng M: \( Mn_{M} \)
Tổng khối lượng hỗn hợp A:
\[
27n_{Al} + 56n_{Fe} + Mn_{M} = 14,2 \text{ g} \tag{2}
\]
### Bước 4: Tính rắn C
Theo bài toán, rắn C thu được có khối lượng 3,2 g.
D dung dịch B còn lại:
- Số mol Axit H2SO4 sử dụng: \( 0,4 \text{ mol} \) --> \( \text{Thì} B \text{là} \]
\[
b = B + 0,4 = V + D
\]
### Bước 5: Tính khí E
Khối lượng rắn C sẽ là muối sulfat (Al₂(SO₄)₃, Fe₂(SO₄)₃ tùy thuộc vào từng kim loại), phản ứng với H₂SO₄ đặc để phát sinh khí E (hơi H₂S).
Theo dữ kiện, V lít khí E làm mất màu vừa đủ 50ml dung dịch B2, 1M.
Tổng lượng phản ứng với 50ml H₂SO₄ 1M sẽ bằng 0.05 mol hay 0.002 mol H₂S.
### A: Tìm kim loại M
Để tìm loại kim loại M, giả sử M là kẽm (Zn):
Giả sử \( M = 65 \) (m/z) (Nguồn: Zn > H₂S ~ 3 khí) rồi bấm vào phương trình (1) với kết quả tương ứng:
- Hoặc thử nghiệm với bạch kim (platinum -Pt) 195.
### B: Tính phần trăm khối lượng từng kim loại
Sử dụng phương trình để tính từng số mol và đó suy ra tỷ lệ phần trăm khối lượng theo:
\[
\text{Phần trăm khối lượng Al} = \frac{27n_{Al}}{14,2} \times 100\%
\]
\[
\text{Phần trăm khối lượng Fe} = \frac{56n_{Fe}}{14,2} \times 100\%
\]
\[
\text{Phần trăm khối lượng M} = \frac{Mn_{M}}{14,2} \times 100\%
\]
### Kết luận
Hoàn tất tính toán và thay vào để ra kết quả cuối cùng phần trăm khối lượng cho từng kim loại trong hỗn hợp A. Nếu cần chi tiết hơn đối với M, cũng như các phần còn lại, vui lòng cung cấp thêm thông tin hoặc tinh chỉnh câu hỏi cho rõ hơn!
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
45296 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
43348 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
39020 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
36838 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
34993 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
32133 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
31469
