Bài 6.61: Dung dịch axit sunfuric đặc (D = 1,83 g/ml) chứa 6,4% nước. Hãy cho biết trong 1 lít dung dịch axit này có bao nhiêu mol \(H_2SO_4\) ?
Một lít \(H_2SO_4\) đặc có khối lượng là : .
1,83.1000= 1830 (g)
Khối lượng \(H_2O\) có trong 1 lít \(H_2SO_4\) đặc là :
Khối lượng \(H_2SO_4\) tinh khiết có trong 1 lít là : 1830- 117,12= 1712,88 (g)
Số mol \(H_2SO_4\) có trong 1 lít axit sunfuric đặc :
\({n_{{H_2}S{O_4}}} = {{1712,88} \over {98}} = 17,48\left( {mol} \right)\)
Bài 6.62: Xử lí 1,143 gam hỗn hợp rắn gồm kali clorua và kali sunfat bằng dung dịch axit sunfuric đặc, thu được 1,218 gam kali sunfat.
a) Viết PTHH của phản ứng xảy ra.
b) Tính khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp rắn ban đầu.
PTHH : \(2KC1 + H_2SO_4(đặc) → K_2SO_4 + 2HCl↑\)
Khối lượng muối trong hỗn hợp :
Đặt x và y là số mol KC1 và K2SO4 trong hỗn hợp. Ta có
74,5x + 174y = 1,14 (1)
Khối lượng \(K_2SO_4\) sau phản ứng bao gồm khối lượng \(K_2SO_4\) vốn có trong hỗn hợp ban đầu và khối lượng \(K_2SO_4\) sinh ra sau phản ứng (m = 174.0,5x = 87x). Ta có :
87x+ 174y= 1,218 (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2), được x = 0,006 ; y = 0,004.
Khối lượng KC1 là : 74,5.0,006 = 0,447 (g).
Khối lượng \(K_2SO_4\) là : 1,143 – 0,447 = 0,696 (g).
Bài 6.63: Cho 7,8 gam hỗn hợp hai kim loại là Mg và Al tác dụng với dung dịch \(H_2SO_4\) loãng, dư. Khi phản ứng kết thúc, người ta thu được 8,96 lít khí (đktc).
a) Viết PTHH của các phản ứng đã xảy ra.
b) Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
c) Tính thể tích dung dịch \(H_2SO_4\) 2M đã tham gia các phản ứng.
a) Các PTHH :
Advertisements (Quảng cáo)
\(Mg + H_2SO_4 → MgSO_4 + H_2↑\) (1)
\(2A1 + 3H_2SO_4 → Al_2(SO_4)_3 + 3H_2↑\) (2)
b) Khối lượng kim loại trong hỗn hợp:
– Số mol \(H_2\) sinh ra ở (1) và (2) : \({n_{{H_2}}} = {{8,96} \over {22,4}} = 0,4\left( {mol} \right)\)
– Đặt x và y là số mol Mg và Al có trong hỗn hợp. Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình đại số :
\(\left\{ \begin{array}{l}
24{\rm{x}} + 27y = 7,8\\
x + 1,5y = 0,4
\end{array} \right.\)
Giải hệ phương trình, ta được x = 0,1 và y = 0,2.
Khối lượng các kim loại :
\(m_{Mg} = 24.0,1 = 2,4 (g) \)
\(m_{Al} = 27.0,2 = 5,4 (g)\)
c) Thể tích dung dịch \(H_2SO_4\)1ham gia phản ứng :
Số mol \(H_2SO_4\) tham gia (1) và (2) là :
0,1 + 0,3 = 0,4 (mol)
Thể tích dung dịch \(H_2SO_4\) là :
\({V_{{H_2}S{O_4}}} = {{0,4} \over 2} = 0,2\left( l \right)\,\,hay\,\,200ml\)
Bài 6.64: Cho Fe phản ứng với dung dịch \(H_2SO_4\) thu được khí A và 11,04 gam muối. Tính khối lượng Fe phản ứng biết rằng số mol Fe phản ứng bằng 37,5% số mol \(H_2SO_4\) phản ứng.
Advertisements (Quảng cáo)
Axit \(H_2SO_4\) không biết là loãng hay đặc, khí thoát ra không biết là \(H_2\) hay là \(SO_2\) nên chưa kết luận được
Nếu \(H_2SO_4\) là loãng → phản ứng với Fe tỉ lệ 1 : 1 → loại V
Nếu \(H_2SO_4\) đặc, nóng → phản ứng với Fe tỉ lệ 1 : 3 → có thêm phản ứng giữa Fe với muối \(Fe^{3+}\) tạo ra muối \(Fe^{2+}\)
Các phản ứng cho – nhận e xảy ra:
\(Fe → Fe^{3+} + 3e\) ( 1 ) \(2H_2SO_4 + 2e → SO_2 + SO_4^{2-} + 2H_2O\)
\(Fe + 2Fe^{3+} → 3Fe^{2+}\) (2)
Nếu gọi số mol \(H_2SO_4\) phản ứng là x thì số mol Fe phản ứng ( 1 ) là x/3 số mol Fe phản ứng (2) là y, vậy ta có :
\({x \over 3} + y = 0,375{\rm{x}} \Leftrightarrow 24y = x\left( * \right)\)
Mặt khác :
\(m_{muối}\)= \(m_{FeSO_4}\) +\(m_{Fe_2(SO_4)_3}\)= 152.3y + 400 x
\(\frac{{{\raise0.5ex\hbox{$\scriptstyle x$}
\kern-0.1em/\kern-0.15em
\lower0.25ex\hbox{$\scriptstyle 3$}} – 2y}}{2} = 11,04\left( {**} \right)\)
Thay (*) vào (**) giải được y = 0,0067; x = 0,16
Vậy khối lượng Fe phản ứng là: 0,16.0,375.56 = 3,36 (gam).
Bài 6.65: Hoà tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch \(H_2SO_4\) loãng, thu được 1,344 lít khí \(H_2\) (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Xác định giá trị của m.
\(n_{H_2}=1,344: 22,4 =0,06\)
\(n_{H_2SO_4}=n_{H_2} =0,06\)
\(n_{SO_4^{2-}}= n_{H_2SO_4}\) =0,06
\(m_{muối} =m_{kim loại} +m_{SO_4^{2-}} =3,22+ 0,06× 96 =8,98 (gam)\)
Bài 6.66: Cho m gam hỗn hợp 2 kim loại Al và Cu chia làm 2 phần bằng nhau :
– Phần 1 : Cho tác dụng với dung dịch \(H_2SO_4\) loãng, dư thu được 1,344 lít khí \(H_2\) (đktc).
– Phần 2 : Cho tác dụng với dung dịch \(H_2SO_4\) đặc nóng, dư, thu được 2,24 lít khí \(SO_2\) (đktc) .Xác định giá trị của m.
Các PTHH :
\(2Al + 3H_2SO_4 → Al_2(SO_4)_3 + 3H_2↑\) (1)
\(2Al + 6H_2SO_4 →Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2↑ + 6H_2O\) (2)
\( Cu + 2H_2SO_4 → CuSO_4 + SO_2↑ + 2H_2O\) (3)
Theo PTHH (1) số mol Al tham gia phản ứng bằng 2/3 số mol \(H_2\).
=> Khối lượng AI trong hỗn hợp : 2×2/3×0,06×27 = 2,16(g)
Số mol \(SO_2\) được giải phóng bởi Al:
\({{2,16} \over {27}}.{3 \over 2} = 0,12\left( {mol} \right)\)
Theo PTHH (2) và (3) số mol \(SO_2\) giải phóng bởi Cu : 2.0,1 – 0,12 = 0,08 (mol)
Theo PTHH (3) khối lượng Cu trong hỗn hợp : 0,08. 64 = 5,12 (g)
Vậy m = 2,16 + 5,12 = 7,28 (g).
Bài 6.67: Sau khi hoà tan 8,45 gam oleum A vào nước được dung dịch B, để trung hoà dung dịch B cần 200 ml dung dịch NaOH 1M. Xác định công thức của A.
Đặt công thức oleum là \(H_2SO_4.nSO_3\)
Số mol NaOH là 0,2 mol
\(\begin{array}{l}
{H_2}S{O_4}.nS{O_3} + n{H_2}O \to \left( {n + 1} \right){H_2}S{O_4}\\
\frac{{0,1}}{{n + 1}}mol\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,1\,mol\\
{H_2}S{O_4}\, + \,2NaOH\, \to N{a_2}S{O_4} + 2{H_2}O\\
0,1\,mol\,\,\,\,\,\,\,\,0,2\,mol
\end{array}\)
\(\begin{array}{l}
{M_{{H_2}S{O_4}.nS{O_3}}} = \frac{{8,45}}{{0,1}}\left( {n + 1} \right) = 98 + 80n\\
\Leftrightarrow \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,84,5n + 84,5 = 98 + 80n\\
\Rightarrow \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,n = 3
\end{array}\)
vậy công thức của A : \(H_2SO_4.3SO_3\)
