Bài 22.13: Đốt 6,7 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Fe, Al, Cu và Ag trong không khí. Sau phản ứng thu được 8,7 gam hỗn hợp chất rắn Y. Hoà tan Y bằng dung dịch HCl dư thấy còn lại 2,7 gam một chất rắn.
a) Viết các phương trình hoá học.
b) Tính thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để hoà tan Y.
a) Phương trình hoá học của phản ứng :
Ag không tác dụng với oxi, không tác dụng với dung dịch HCl nên 2,7 garn chất rắn không tan là Ag.
Hỗn hợp kim loại với oxi.
4Al + 3O2 —>2Al203
3Fe + 202 —> Fe304
2Cu + 02 —> 2CuO
Hỗn hợp chất rắn Y với dung dịch HCl
Al203 + 6HCl ——-> 2AlCl3 + 3H20
Fe304 + 8HCl ——> FeCl2 + 2FeCl3 + 4H20
CuO + 2HCl —— > CuCl2 + H20
So sánh các phản ứng của hỗn hợp X với oxi và hỗn hợp Y với dung dịch HCl, ta thấy :
\({n_{HCl}} = 2{n_{(trong oxit)}};{m_{{O_2}}} = 8,7 – 6,7 = 2(gam)\)
\({n_{O(trong oxit)}} = 0,125(mol) \to {n_{HCl}} = 0,25(mol)\)
\({V_{HCl}} = {{0,25} \over 2} = 0,125(l)\)
Bài 22.14: Để hoà tan 1,95 gam kim loại X cần dùng V ml dung dịch HCl và thu được 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Mặt khác nếu hoà tan 1,6 gam oxit của kim loại Y cũng cần dùng V ml dung dịch HCl ở trên. Xác định hai kim loại X và Y.
Advertisements (Quảng cáo)
Thể tích dung dịch HCl dùng cho cả 2 phản ứng bằng nhau, nên có cùng số mol. Kí hiệu X, Y là khối lượng mol nguyên tử của 2 kim loại.
Phương trình hoá học của phản ứng :
2X + 2nHCl ——-> 2XCln + nH2 \( \uparrow \)
(mol) \({{0,06} \over n}\) 0,06 \({{0,672} \over {22,4}} = 0,03\)
Theo đề bài: \({{0,06} \over n} \times X = 1,95 \to X = 32,5n\)
|
Kẻ bảng, ta có |
n |
1 2 |
3 |
|
X |
32,5 65 (loại) (nhận) |
97,5 (loại) |
Vậy X là Zn
\({Y_2}{O_m}\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,2mHCl \to 2YC{l_m}\,\,\,\, + \,\,\,\,m{H_2}O\)
\({{0,03} \over m}\)mol 0,06 mol
Theo đề bài, ta có: \((2Y + 16m) = 1,6 \to Y = {{56} \over 3}.m\)
|
Kẻ bảng, ta có |
m |
1 2 |
3 |
|
Y |
56/3 112/3 (loại) (loại) |
56 |
Vậy Y là Fe.
Bài 22.15: Hoà tan hoàn toàn 57,6 gam hỗn hợp X gồm Fe304, Fe203, FeO và Fe trong dung dịch HCl thì cần dùng 360 gam dung dịch HCl 18,25% để tác dụng vừa đủ. Sau phản ứng thu được V lít khí H2 và dung dịch Y.
Cho toàn bộ H2 sinh ra tác dụng hết với CuO dư ở nhiệt độ cao, sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn gồm Cu và CuO có khối lượng nhỏ hơn khối lượng CuO ban đầu là 3,2 gam. Nếu cô cạn dung dịch Y thì thu được bao nhiêu gam muối khan ?
\({n_{HCl}} = {{360 \times 18,25} \over {100 \times 36,5}} = 1,8(mol)\)
\({H_2} + CuO\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow Cu + {H_2}O\)
(mol) x x x x
Advertisements (Quảng cáo)
Theo đè bài: \({m_{CuO}}(dư) + {m_{Cu}} = {m_{CuO}}(dư) + {m_{CuO}}(phản ứng) – 3,2\)
\( \Leftrightarrow {m_{Cu}} = {m_{CuO}}(phản ứng) – 3,2 \Leftrightarrow 64x = 80x – 3,2\)
\( \Leftrightarrow 16x = 3,2 \to 0,2(mol);{m_{{H_2}}} = 0,4(gam)\)
\(Fe + 2HCl \to FeC{l_2} + {H_2}\)
0,4 mol 0,2 mol
Số mol HCl tác dụng với \(F{e_3}{O_4},F{e_2}{O_3},FeO\) là : 1,8 -0,4=1,4(mol)
Phương trình hóa học của phản ứng:
\(F{e_3}{O_4} + 8HCl \to 2FeC{l_3} + FeC{l_2} + 4{H_2}O(1)\)
\(F{e_2}{O_3} + 6HCl \to 2FeC{l_3} + 3{H_2}O(2)\)
\(FeO + 2HCl \to 2FeC{l_2} + {H_2}O(3)\)
Qua các phản ứng (1), (2), (3) ta nhận thấy \({n_{{H_2}O}} = {1 \over 2}{n_{HCl}} = 1,4:2 = 0,7(mol)\)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
mhỗn hợp + mHCl = mmuối + mH20 + mH2
57,6 + 1,8 x 36,5 = mmuối + 0,7 x 18 +0,4
mmuối = 57,6 + 65,7 – 12,6 – 0,4 = 110,3 (gam)
Bài 22.16*: Cho một lá sắt vào 160 gam dung dịch CuSO410%. Sau khi Cu bị đẩy hết ra khỏi dung dịch CuSO4 và bám hết vào lá sắt, thì khối lượng lá sắt tăng lên 4%. Xác định khối lượng lá sắt ban đầu.
Số mol CuSO4 = \({{160 \times 10} \over {100 \times 160}} = 0,1(mol)\)
Phương trình hóa học của phản ứng:
\(Fe + CuS{O_4} \to FeS{O_4} + Cu\)
(mol) 0,1 0,1 0,1 0,1
Khối lượng Fe phản ứng: 0,1 . 56 =5,6(gam)
Khối lượng Cu sinh ra: 0,1 . 64 = 6,4 (gam)
Gọi x là khối lượng lá sắt ban đầu
Khối lượng lá sắt khi nhúng vào dung dịchCuSO4 tăng lên là: \({{x.4} \over {100}} = 0,04x(gam)\)
Khối lượng lá sắt tăng lên = \({m_{Cu}}\) sinh ra – \({m_{Fe}}\) phản ứng
0,04x = 6,4 -5,6=0,8
=> x= 20 gam
