hòa tan hoàn toàn 11g gồm Fe và Al bằng dung dịch H2SO4,2M người ta thu được 8,96l khí H ở đktc a/Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại b/ Tính V dung dịch

Lời giải chi tiết

Số mol khí hiđro thu được là $n_{H_2}=\dfrac{8{,}96}{22{,}4}=0{,}4$ mol.

Phương trình hóa học:

$Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2$

$2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2(SO_4)_3+3H_2$

Gọi số mol Fe và Al lần lượt là $x$ và $y$ (mol). Theo khối lượng hỗn hợp và số mol $H_2$, ta có:

$56x+27y=11$ và $x+\dfrac{3}{2}y=0{,}4$.

Từ phương trình thứ hai, $x=0{,}4-1{,}5y$. Thay vào phương trình thứ nhất:

$56(0{,}4-1{,}5y)+27y=11$, suy ra $y=0{,}2$ mol và $x=0{,}1$ mol.

a) Khối lượng mỗi kim loại là $m_{Fe}=0{,}1\cdot56=5{,}6$ g và $m_{Al}=0{,}2\cdot27=5{,}4$ g.

Vậy $\%m_{Fe}=\dfrac{5{,}6}{11}\cdot100\%\approx50{,}91\%$ và $\%m_{Al}=\dfrac{5{,}4}{11}\cdot100\%\approx49{,}09\%$.

b) Theo hai phương trình hóa học, số mol $H_2SO_4$ đã phản ứng bằng số mol $H_2$ tạo thành, nên $n_{H_2SO_4}=0{,}4$ mol.

Thể tích dung dịch axit cần dùng là $V=\dfrac{n}{C_M}=\dfrac{0{,}4}{2}=0{,}2$ lít $=200$ ml.

Kiến thức cần nhớ

• Ở điều kiện tiêu chuẩn, $1$ mol khí chiếm $22{,}4$ lít.
• Dựa vào phương trình hóa học để lập quan hệ giữa số mol kim loại, axit và khí $H_2$.
• Với dung dịch, $V=\dfrac{n}{C_M}$, trong đó $V$ tính bằng lít.

Lỗi thường gặp

• Nhầm tỉ lệ mol $Al:H_2$ là $1:1$ thay vì $2:3$.
• Quên đổi kết quả thể tích từ lít sang mililít khi cần.