3.3. Hòa tan hoàn toàn m gam Zn trong V mL dung dịch HCl 0,5M (vừa đủ). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 2,479 L khí H2 và dung dịch chứa a gam muối. a) Viết phương trình hóa học minh họa cho phản ứn...

a) Phương trình hóa học minh họa cho phản ứng giữa kẽm (Zn) và axit clohidric (HCl) là: \[ \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \] Để tính nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng, trước tiên ta cần tính số mol khí H2 thu được. Khí H2 có thể được tính từ thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C, 1 atm): \[ n_{H_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{2,479}{22,4} \approx 0,110 mol \] Theo phương trình phản ứng, 1 mol Zn phản ứng với 2 mol HCl, do đó số mol HCl đã dùng là: \[ n_{HCl} = 2 \times n_{H_2} = 2 \times 0,110 = 0,220 mol \] Vì dung dịch HCl có nồng độ 0,5M, ta có thể tính thể tích V của dung dịch HCl đã dùng: \[ C = \frac{n}{V} \Rightarrow V = \frac{n_{HCl}}{C} = \frac{0,220}{0,5} = 0,440 L = 440 mL \] b) Tính giá trị của a và m: Số mol Zn phản ứng cũng bằng số mol H2 thu được: \[ n_{Zn} = n_{H_2} = 0,110 mol \] Khối lượng của Zn là: \[ m = n_{Zn} \times M_{Zn} = 0,110 \times 65 = 7,15 g \] Số mol muối ZnCl2 tạo thành cũng bằng số mol Zn đã phản ứng: \[ n_{ZnCl_2} = n_{Zn} = 0,110 mol \] Khối lượng muối ZnCl2 là: \[ a = n_{ZnCl_2} \times M_{ZnCl_2} = 0,110 \times (65 + 2 \times 35,5) = 0,110 \times 136 = 14,96 g \] c) Tính nồng độ mol của chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng: Sau phản ứng, dung dịch chứa muối ZnCl2 và không còn HCl dư. Tổng thể tích dung dịch sau phản ứng là 440 mL (dung dịch HCl) + thể tích khí H2 (không ảnh hưởng đến thể tích dung dịch). Nồng độ mol của chất tan (ZnCl2) trong dung dịch là: \[ C_{ZnCl_2} = \frac{n_{ZnCl_2}}{V_{dung dịch}} = \frac{0,110}{0,440} = 0,25 M \] Tóm lại: - a) Phương trình phản ứng: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2; nồng độ mol HCl đã dùng là 0,5M. - b) V = 440 mL, a = 14,96 g, m = 7,15 g. - c) Nồng độ mol của chất tan trong dung dịch thu được là 0,25 M.