Cho một thanh sắt có khối lượng 10 gam vào dung dịch CuSO4. Sau một thời gian, lấy thanh sắt ra rửa sạch, lau khô, rồi cân lại thấy khối lượng thanh sắt nặng 10,16 gam. Xác định nồng độ phần trăm của các chất còn lại trong dung dịch?

Question

minhthu_ · Accepted Answer

{"userId":5183859,"userName":"Bùi Ngọc Diễm"}

Đổi: 50mL=0,05L

$$m_{dd\left(CuSO_4\right)}=50.1,12=56\left(g\right)$$

$$n_{CuSO_4}=\frac{15.56}{100.160}=0,0525\left(mol\right)$$

$$Fe+CuSO_4$$ → $$FeSO_4+Cu\left(1\right)$$

Gọi $$n_{Fe\left(pư\right)}=n_{CuSO_4}=n_{FeSO_4}=n_{Cu}=x\left(x>0\right)$$

Từ (1) ⇒ $$64x-56x=10,16-10$$

⇒ $$x=0,02$$

khối lượng dd sau phản ứng là: $$56+0,02.56-0,02.64=55,84\left(g\right)$$

$$C\%_{CuSO_4\left(dư\right)}=\frac{\left(0,0525-0,02\right).160.100}{55,84}\approx9,3\%$$

$$C\%_{FeSO_4}=\frac{0,02.152.100}{55,84}\approx5,44\%$$.

Timi · Answer

Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần xác định lượng đồng (Cu) đã được tạo ra khi thanh sắt (Fe) phản ứng với dung dịch CuSO4.

### Bước 1: Tính số mol của Fe

Khối lượng của thanh sắt ban đầu là 10 gam. Khối lượng mol của sắt (Fe) là 56 g/mol.

Số mol của Fe:
$$ n_{Fe} = \frac{m_{Fe}}{M_{Fe}} = \frac{10 \text{ g}}{56 \text{ g/mol}} \approx 0,1786 \text{ mol} $$

### Bước 2: Tính khối lượng của thanh sắt sau khi phản ứng

Khối lượng thanh sắt sau phản ứng là 10,16 gam. Vậy khối lượng đồng đã được tạo ra:
$$ m_{Cu} = m_{Fe \text{ sau}} - m_{Fe \text{ trước}} = 10,16 \text{ g} - 10 \text{ g} = 0,16 \text{ g} $$

### Bước 3: Tính số mol của Cu

Khối lượng mol của đồng (Cu) là 63,5 g/mol.

Số mol của Cu:
$$ n_{Cu} = \frac{m_{Cu}}{M_{Cu}} = \frac{0,16 \text{ g}}{63,5 \text{ g/mol}} \approx 0,00252 \text{ mol} $$

### Bước 4: Tính nồng độ phần trăm của CuSO4 trong dung dịch

Theo phản ứng:
$$ \text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu} $$
Một mol Fe sẽ phản ứng với một mol CuSO4. Do đó, số mol của CuSO4 đã phản ứng cũng là 0,00252 mol.

### Bước 5: Tính nồng độ phần trăm của các chất còn lại

Giả sử ban đầu chúng ta có 1 lít dung dịch CuSO4. Ta cần biết nồng độ mol của CuSO4 trong dung dịch ban đầu.

Nếu ban đầu có x mol CuSO4, sau phản ứng sẽ còn lại:
$$ x - 0,00252 \text{ mol} $$

Giả sử nồng độ ban đầu là C (mol/lít). Để tính phần trăm nồng độ của CuSO4 còn lại, ta sẽ tính số mol còn lại trong 1 lít:
$$ C_{CuSO4 \text{ còn lại}} = C - 0,00252 $$

Vì không có thông tin cụ thể về nồng độ ban đầu của dung dịch CuSO4, ta sẽ không thể tính được nồng độ phần trăm chính xác của các chất còn lại trong dung dịch.

### Bước 6: Nồng độ phần trăm

Nồng độ phần trăm của CuSO4 còn lại trong dung dịch là:
$$ \text{Nồng độ phần trăm} = \frac{(C - 0,00252) \times M_{CuSO4}}{C \times M_{CuSO4}} \times 100\% $$

Nếu bạn biết nồng độ ban đầu của CuSO4, bạn có thể thay vào công thức trên để tính nồng độ phần trăm của CuSO4 còn lại.

**Kết luận**: Để xác định nồng độ phần trăm của các chất còn lại trong dung dịch, cần biết nồng độ ban đầu của dung dịch CuSO4. Nếu không có thông tin này, ta không thể tính được.

Nhân Irving · Answer

{"userId":5183859,"userName":"Bùi Ngọc Diễm"}

1. Phân tích bài toán

Khối lượng thanh sắt ban đầu ($m_1$): $10 ext{ gam}$.
Khối lượng thanh sắt sau phản ứng ($m_2$): $10,16 ext{ gam}$.
Độ tăng khối lượng của thanh sắt: $\Delta m = 10,16 - 10 = 0,16 ext{ gam}$.

2. Phương trình hóa học

$$Fe + CuSO_4 ightarrow FeSO_4 + Cu \downarrow$$

Theo phương trình, cứ $1 ext{ mol } Fe$ phản ứng tan vào dung dịch thì có $1 ext{ mol } Cu$ sinh ra bám vào thanh sắt.

3. Tìm số mol các chất

Gọi $x$ là số mol $Fe$ đã phản ứng.

Khối lượng $Fe$ tan ra: $56x ext{ (g)}$.
Khối lượng $Cu$ bám vào: $64x ext{ (g)}$.

Ta có phương trình tăng khối lượng:

$$m_{Cu ext{ bám}} - m_{Fe ext{ tan}} = \Delta m$$

$$64x - 56x = 0,16$$

$$8x = 0,16 \Rightarrow x = 0,02 ext{ (mol)}$$

Vậy:

Số mol $CuSO_4$ đã phản ứng: $0,02 ext{ mol}$.
Số mol $FeSO_4$ tạo thành: $0,02 ext{ mol}$.

4. Về việc tính nồng độ phần trăm ($C\%$)

Để tính được nồng độ phần trăm của các chất còn lại (gồm $FeSO_4$ và có thể là $CuSO_4$ dư), bạn cần kiểm tra lại đề xem có cho thêm thông số nào sau đây không:

Khối lượng dung dịch $CuSO_4$ ban đầu (ví dụ: $200 ext{g}$ dung dịch...).
Thể tích và nồng độ mol của dung dịch $CuSO_4$ ban đầu.

Công thức chung sẽ là:

$m_{ ext{chất tan } FeSO_4} = 0,02 imes 152 = 3,04 ext{ gam}$.
$m_{dd ext{ sau phản ứng}} = m_{dd ext{ trước phản ứng}} - \Delta m_{ ext{tăng của thanh sắt}} = m_{dd ext{ trước}} - 0,16 ext{ gam}$.
$C\%_{FeSO_4} = \frac{3,04}{m_{dd ext{ sau}}} imes 100\%$.

Cho một thanh sắt có khối lượng 10 gam vào dung dịch CuSO4. Sau một thời gian, lấy thanh sắt ra rửa sạch, lau khô, rồi cân lại thấy khối lượng thanh sắt nặng 10,16 gam. Xác định nồng độ phần trăm của c...