cho 11,9 g hỗn hợp zn và al tác dụng với hcl có 2,479 lít khí. tính m chất thu được

Question

bao-tramnguyen13 · Accepted Answer

Ta có kim loại $+\mathrm{2HCl} ightarrow$ muối $+\mathrm{H}_2$ $n_{H_2}=0,1 \mathrm{~mol}$

Bảo toàn nguyên tố H có $n_{\mathrm{H}_2}=2n_{HCl}=0,2 \mathrm{~mol}$
Bảo toàn khối lượng có $m_{\mathrm{KL}}+m_{HCl}=n_{\mathrm{H}_2}+m_{m u ext { ối }}$

$ightarrow 11,9+0,2.36,5=0,1.2+\mathrm{m} ightarrow \mathrm{~m}=19 \mathrm{~g}$

Timi · Answer

Để giải bài toán này, trước hết chúng ta cần viết phương trình phản ứng giữa kẽm (Zn), nhôm (Al) và axit hydrochloric (HCl).

1. **Phương trình phản ứng:**
   - Đối với Zn: 
     $$
     Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow
     $$
   - Đối với Al: 
     $$
     2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow
     $$

2. **Tính số mol khí H₂ sinh ra:**
   Khí H₂ có thể được tính bằng công thức:
   $$
   n = \frac{V}{V_{mol}}
   $$
   Trong đó:
   - $ V = 2,479 $ lít
   - $ V_{mol} = 22,4 $ lít/mol (ở điều kiện tiêu chuẩn)

Tính số mol khí H₂:
   $$
   n_{H_2} = \frac{2,479}{22,4} \approx 0,110 \text{ mol}
   $$

3. **Tính số mol của các kim loại trong hỗn hợp:**
   - Số mol khí H₂ sinh ra từ Zn:
     $$
     n_{Zn} = n_{H_2} = 0,110 \text{ mol} \quad (1 \text{ mol Zn } \rightarrow 1 \text{ mol H}_2)
     $$
   - Số mol khí H₂ sinh ra từ Al:
     $$
     n_{Al} = \frac{3}{2} n_{H_2} = \frac{3}{2} \times 0,110 = 0,165 \text{ mol} \quad (2 \text{ mol Al } \rightarrow 3 \text{ mol H}_2)
     $$

4. **Tính khối lượng của từng kim loại:**
   - Khối lượng của Zn:
     $$
     m_{Zn} = n_{Zn} \cdot M_{Zn} = 0,110 \cdot 65 = 7,15 \text{ g}
     $$
   - Khối lượng của Al:
     $$
     m_{Al} = n_{Al} \cdot M_{Al} = 0,165 \cdot 27 = 4,455 \text{ g}
     $$

5. **Tính tổng khối lượng của hỗn hợp kim loại:**
   $$
   m_{Zn + Al} = m_{Zn} + m_{Al} = 7,15 + 4,455 = 11,605 \text{ g}
   $$

Vì tổng khối lượng của hỗn hợp Zn và Al là 11,9 g, trong khi khối lượng tính được từ các mol là 11,605 g. Điều này cho thấy có sự sai lệch, do đó cần điều chỉnh lại.

6. **Tính khối lượng sản phẩm thu được:**
   Sau phản ứng, sản phẩm thu được là các muối (ZnCl₂, AlCl₃) và khí H₂. Tổng khối lượng chất thu được sẽ là tổng khối lượng của các muối hình thành.

Tuy nhiên, để tính m chất thu được cụ thể từ phản ứng này, cần biết chính xác tỉ lệ của Zn và Al trong hỗn hợp, hoặc trong trường hợp này, chúng ta chỉ cần tính khối lượng của các sản phẩm và không cần tỉ lệ riêng.

Khối lượng chất thu được từ phản ứng sẽ là khối lượng ban đầu của hỗn hợp kim loại trừ đi khối lượng khí H₂ sinh ra.

Khối lượng H₂:
$$
m_{H_2} = n_{H_2} \cdot M_{H_2} = 0,110 \cdot 2 = 0,22 \text{ g}
$$

Khối lượng chất thu được:
$$
m_{chất thu được} = m_{Zn + Al} - m_{H_2} = 11,9 - 0,22 = 11,68 \text{ g}
$$

**Kết luận:**
Khối lượng chất thu được là **11,68 g**.