Cho 3,79 g hỗn hợp hai kim loại là Zn và Al tác dụng vừa đủ với 200 gam dung dịch sulfuric acid (H2SO4) loãng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và 1,9832 lít khí (điều kiện chuẩn). a) Tính khối lượng và phần trăm khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp. b) Tính nồng độ % các muối trong dung dịch X
Quảng cáo
2 câu trả lời 685
Để giải bài toán này, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
### a) Tính khối lượng và phần trăm khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp
1. **Phương trình phản ứng của Zn và Al với H2SO4:**
- \( \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2 \)
- \( 2\text{Al} + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{H}_2 \)
2. **Số mol khí H2 tạo thành:**
\[ \text{số mol H}_2 = \frac{\text{thể tích}}{\text{thể tích mol}} = \frac{1,9832}{22,4} \approx 0,0886 \, \text{mol} \]
3. **Gọi \( m_{\text{Zn}} \) và \( m_{\text{Al}} \) lần lượt là khối lượng của Zn và Al trong hỗn hợp.**
4. **Thiết lập hệ phương trình:**
- Tổng khối lượng hỗn hợp:
\[ m_{\text{Zn}} + m_{\text{Al}} = 3,79 \]
- Số mol H2:
\[ \frac{m_{\text{Zn}}}{65} + \frac{3m_{\text{Al}}}{54} = 0,0886 \]
5. **Giải hệ phương trình:**
- Từ \( m_{\text{Zn}} + m_{\text{Al}} = 3,79 \):
\[ m_{\text{Zn}} = 3,79 - m_{\text{Al}} \]
- Thay vào phương trình số mol H2:
\[ \frac{3,79 - m_{\text{Al}}}{65} + \frac{3m_{\text{Al}}}{54} = 0,0886 \]
\[ \frac{3,79 - m_{\text{Al}}}{65} + \frac{3m_{\text{Al}}}{54} = 0,0886 \]
- Nhân cả phương trình với \( 65 \cdot 54 \) để khử mẫu số:
\[ 54(3,79 - m_{\text{Al}}) + 195m_{\text{Al}} = 0,0886 \cdot 65 \cdot 54 \]
\[ 204,66 - 54m_{\text{Al}} + 195m_{\text{Al}} = 0,0886 \cdot 3510 \]
\[ 141m_{\text{Al}} = 311,886 \]
\[ m_{\text{Al}} = \frac{311,886}{141} \approx 2,21 \, \text{g} \]
- Từ đó:
\[ m_{\text{Zn}} = 3,79 - 2,21 = 1,58 \, \text{g} \]
6. **Tính phần trăm khối lượng:**
- % khối lượng Zn:
\[ \% \text{Zn} = \frac{1,58}{3,79} \cdot 100 \approx 41,69\% \]
- % khối lượng Al:
\[ \% \text{Al} = \frac{2,21}{3,79} \cdot 100 \approx 58,31\% \]
### b) Tính nồng độ % các muối trong dung dịch X
1. **Khối lượng muối tạo thành:**
- \( \text{ZnSO}_4 = 1,58 \cdot \frac{161}{65} = 3,91 \, \text{g} \)
- \( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 = 2,21 \cdot \frac{342}{54} = 13,99 \, \text{g} \)
2. **Khối lượng dung dịch sau phản ứng:**
- Khối lượng ban đầu của dung dịch H2SO4: 200 g
- Khối lượng dung dịch sau phản ứng:
\[ 200 + 3,91 + 13,99 - 3,79 = 214,11 \, \text{g} \]
3. **Nồng độ % các muối:**
- % ZnSO4:
\[ \% \text{ZnSO}_4 = \frac{3,91}{214,11} \cdot 100 \approx 1,83\% \]
- % Al2(SO4)3:
\[ \% \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 = \frac{13,99}{214,11} \cdot 100 \approx 6,54\% \]
### Kết luận:
a) Khối lượng và phần trăm khối lượng:
- Khối lượng Zn: 1,58 g, \(\% \text{Zn} = 41,69\% \)
- Khối lượng Al: 2,21 g, \(\% \text{Al} = 58,31\% \)
b) Nồng độ % các muối trong dung dịch X:
- \(\% \text{ZnSO}_4 = 1,83\% \)
- \(\% \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 = 6,54\% \)
Nếu bạn có thêm câu hỏi hoặc cần hỗ trợ, hãy cho mình biết nhé! 😊📚✨
Bạn có muốn thảo luận thêm gì nữa không?
Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2
a -> a
2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2
b -> 1.5b
HPT: 65a+27b=3.79
a + 1.5b = 1.792/22.4= 0.08
Giải HPT ta được a=0.05 b=0.02
mZn = 0.05*65=3.25 (g)
mAl= 0.02*27=0.54 (g)
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
6272
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
5143 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
4739
