Quảng cáo
2 câu trả lời 961
Fe tác dụng với HCl tạo ra FeCl₂ và H₂:
\[
Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2
\]
C (có trong củ) không phản ứng với HCl, do đó phần C không tan trong dung dịch.
Dùng phương trình lý tưởng của khí lý tưởng \( PV = nRT \) để tính số mol của khí H₂. Với thể tích khí H₂ là 4,958 lít tại điều kiện chuẩn (0°C, 1 atm), số mol của H₂ được tính như sau:
\[
n = \frac{V}{V_m} = \frac{4,958}{22,4} \approx 0,221 \text{ mol}
\]
Vậy số mol H₂ thu được là 0,221 mol.
Số mol Fe tham gia phản ứng:
Từ phương trình phản ứng, ta thấy mỗi mol Fe tạo ra 1 mol H₂. Do đó, số mol Fe tham gia phản ứng là:
\[
n_{Fe} = n_{H_2} = 0,221 \text{ mol}
\]
Khối lượng Fe trong hỗn hợp:
Khối lượng Fe trong hỗn hợp là:
\[
m_{Fe} = n_{Fe} \times M_{Fe} = 0,221 \times 56 = 12,376 \text{ g}
\]
Khối lượng hỗn hợp ban đầu:
Khối lượng hỗn hợp ban đầu là 15 g, trong đó đã có 12,376 g Fe. Vậy khối lượng C (củ) là:
\[
m_{C} = 15 - 12,376 = 2,624 \text{ g}
\]
Khối lượng chất rắn không tan:
Phần C không tan trong dung dịch HCl, vì vậy khối lượng chất rắn không tan là khối lượng của C. Do đó, giá trị của m là:
\[
m = m_C = 2,624 \text{ g}
\]
Giá trị của m (khối lượng chất rắn không tan) là 2,624 g.
Để giải bài toán này, ta cần sử dụng các thông tin về phản ứng hóa học và định luật bảo toàn khối lượng.
Bước 1: Tính số mol khí H₂ sinh ra
Từ thể tích khí H₂ thu được (4,958 L), chúng ta có thể tính số mol H₂ theo công thức:
nH2=VVmn_{H_2} = \frac{V}{V_m}nH2=VmV
Trong đó Vm=22.4 L/molV_m = 22.4 \, \text{L/mol}Vm=22.4L/mol (thể tích mol ở điều kiện tiêu chuẩn).
nH2=4.958 L22.4 L/mol≈0.221 moln_{H_2} = \frac{4.958 \, \text{L}}{22.4 \, \text{L/mol}} \approx 0.221 \, \text{mol}nH2=22.4L/mol4.958L≈0.221mol
Bước 2: Xác định số mol Fe tham gia phản ứng
Phản ứng của sắt với axit clohidric HCl là:
Fe+2HCl→FeCl2+H2Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2Fe+2HCl→FeCl2+H2
Theo phương trình phản ứng, 1 mol Fe sinh ra 1 mol H₂. Do đó, số mol Fe là:
nFe=nH2=0.221 moln_{Fe} = n_{H_2} = 0.221 \, \text{mol}nFe=nH2=0.221mol
Bước 3: Tính khối lượng của Fe
Khối lượng của Fe tham gia phản ứng được tính theo công thức:
mFe=nFe×MFem_{Fe} = n_{Fe} \times M_{Fe}mFe=nFe×MFe
Trong đó, MFe=56 g/molM_{Fe} = 56 \, \text{g/mol}MFe=56g/mol.
mFe=0.221 mol×56 g/mol=12.376 gm_{Fe} = 0.221 \, \text{mol} \times 56 \, \text{g/mol} = 12.376 \, \text{g}mFe=0.221mol×56g/mol=12.376g
Bước 4: Tính khối lượng của hỗn hợp ban đầu
Hỗn hợp ban đầu có khối lượng 15 g, bao gồm cả sắt và cacbon. Gọi khối lượng cacbon là mCm_CmC. Ta có:
mFe+mC=15 gm_{Fe} + m_C = 15 \, \text{g}mFe+mC=15g
Đổi lại ta có:
mC=15 g−mFe=15 g−12.376 g≈2.624 gm_C = 15 \, \text{g} - m_{Fe} = 15 \, \text{g} - 12.376 \, \text{g} \approx 2.624 \, \text{g}mC=15g−mFe=15g−12.376g≈2.624g
Sắt sẽ phản ứng hoàn toàn với HCl để sinh ra khí H₂, trong khi cacbon không phản ứng với HCl.
Bước 5: Tính khối lượng chất rắn không tan
Khối lượng chất rắn không tan, mmm, chính là khối lượng cacbon chưa phản ứng, bằng mCm_CmC:
m=mC≈2.624 gm = m_C \approx 2.624 \, \text{g}m=mC≈2.624g
Kết luận
Giá trị của mmm là khoảng 2.624 g.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
252802
-
80219
-
Hỏi từ APP VIETJACK54180
-
48109
-
44846
