hòa tan 8,4g bột Fe bằng 200g dung dịch HS204 9,8% thu được dung dịch X và Y khí H2 (ĐKC) _Tính C% các chất trong dung dịch X _Tính giá trị của Y

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ tiến hành từng bước một. ### Bước 1: Tính số mol của Fe Đầu tiên, ta cần tính số mol của Fe. Khối lượng mol của Fe là 56 g/mol. Số mol của Fe: \[ n_{Fe} = \frac{m_{Fe}}{M_{Fe}} = \frac{8,4 \, g}{56 \, g/mol} = 0,15 \, mol \] ### Bước 2: Tính số mol của H2SO4 trong dung dịch Dung dịch H2SO4 có nồng độ 9,8%. Điều này có nghĩa là trong 100g dung dịch có 9,8g H2SO4. Khối lượng dung dịch là 200g, do đó khối lượng H2SO4 trong dung dịch là: \[ m_{H2SO4} = \frac{9,8}{100} \times 200 = 19,6 \, g \] Số mol của H2SO4: Khối lượng mol của H2SO4 là 98 g/mol. \[ n_{H2SO4} = \frac{m_{H2SO4}}{M_{H2SO4}} = \frac{19,6 \, g}{98 \, g/mol} \approx 0,20 \, mol \] ### Bước 3: Phản ứng giữa Fe và H2SO4 Phản ứng giữa Fe và H2SO4 được mô tả như sau: \[ Fe + H2SO4 \rightarrow FeSO4 + H2 \] Theo phản ứng này, tỉ lệ mol là 1:1. Do đó, số mol của H2SO4 phản ứng với 0,15 mol Fe là 0,15 mol. ### Bước 4: Tính số mol H2SO4 còn lại Số mol H2SO4 ban đầu là 0,20 mol, sau khi phản ứng với 0,15 mol Fe: \[ n_{H2SO4 \, còn \, lại} = n_{H2SO4} - n_{Fe} = 0,20 - 0,15 = 0,05 \, mol \] ### Bước 5: Tính khối lượng H2SO4 còn lại Khối lượng H2SO4 còn lại: \[ m_{H2SO4 \, còn \, lại} = n_{H2SO4 \, còn \, lại} \times M_{H2SO4} = 0,05 \, mol \times 98 \, g/mol = 4,9 \, g \] ### Bước 6: Tính khối lượng dung dịch X Khối lượng dung dịch X là khối lượng của dung dịch H2SO4 ban đầu trừ đi khối lượng H2SO4 còn lại: \[ m_X = 200 \, g - 4,9 \, g = 195,1 \, g \] ### Bước 7: Tính C% các chất trong dung dịch X Trong dung dịch X, có: - Khối lượng H2SO4 còn lại: 4,9 g - Khối lượng FeSO4 tạo thành là khối lượng Fe ban đầu: 8,4 g Tổng khối lượng chất trong dung dịch X: \[ m_{chất \, trong \, X} = m_{H2SO4 \, còn \, lại} + m_{FeSO4} = 4,9 \, g + 8,4 \, g = 13,3 \, g \] Bây giờ ta tính C% của từng chất trong dung dịch X: - C% H2SO4 trong X: \[ C\%_{H2SO4} = \left( \frac{m_{H2SO4}}{m_X} \right) \times 100 = \left( \frac{4,9 \, g}{195,1 \, g} \right) \times 100 \approx 2,51\% \] - C% FeSO4 trong X: \[ C\%_{FeSO4} = \left( \frac{m_{FeSO4}}{m_X} \right) \times 100 = \left( \frac{8,4 \, g}{195,1 \, g} \right) \times 100 \approx 4,30\% \] ### Bước 8: Tính giá trị Y (khối lượng khí H2 thu được) Khí H2 thu được từ phản ứng cũng theo tỉ lệ 1:1 với số mol Fe phản ứng. Số mol H2 thu được: \[ n_{H2} = n_{Fe} = 0,15 \, mol \] Khối lượng H2 thu được: Khối lượng mol của H2 là 2 g/mol. \[ m_{H2} = n_{H2} \times M_{H2} = 0,15 \, mol \times 2 \, g/mol = 0,3 \, g \] ### Kết quả 1. C% H2SO4 trong dung dịch X ≈ 2,51% 2. C% FeSO4 trong dung dịch X ≈ 4,30% 3. Giá trị Y (khối lượng khí H2) = 0,3 g