« CÂU HỎI
KHTN · Lớp $8$
Hoà tan hoàn toàn $15,7 g$ hỗn hợp gồm $1$ kim loại hoá trị II và $1$ kim loại hoá trị III cần dùng hết $0,35$ mol acid H2SO4.
$a.$ Tính thể tích khí H2 thoát ra ở đkc
$b.$ Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu g muối khan?
$c.$ Nếu biêt kim loại hoá trị II là Zn và có số mol gấp $2$ lần số mol kim loại hoá trị III thì kim loại hoá trị III là nguyên tố nào $?$

Question

★·.·´¯`·.·★ mσσn líght ★·.·´¯`·.·★ · Accepted Answer

Gọi:

Kim loại hoá trị II là M

Kim loại hoá trị III là R

Ta có:

nH2SO4 = 0,35 mol

Phương trình tổng quát:

M + H2SO4 → MSO4 + H2

2R + 3H2SO4 → R2(SO4)3 + 3H2

Vì:

1 mol H2SO4 tạo 1 mol H2

=> nH2 = nH2SO4 = 0,35 mol

a) Thể tích khí H2 ở đkc:

VH2 = 0,35 . 22,4 = 7,84 lít

Vậy thể tích khí H2 thoát ra là 7,84 lít.

b) Khối lượng muối khan thu được

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

mmuối = mkim loại + mgốc SO4

Khối lượng kim loại:

15,7 gam

Khối lượng gốc SO4:

mSO4 = 0,35 . 96 = 33,6 gam

=> mmuối = 15,7 + 33,6 = 49,3 gam

Vậy khối lượng muối khan thu được là 49,3 gam.

c) Xác định kim loại hoá trị III

Biết:

Kim loại hoá trị II là Zn

Số mol Zn gấp 2 lần số mol kim loại hoá trị III

Đặt:

nZn = 2a mol

nR = a mol

Ta có phương trình khối lượng:

65 . 2a + R . a = 15,7

130a + Ra = 15,7 (1)

Phương trình phản ứng với H2SO4:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

=> 2a mol Zn cần 2a mol H2SO4

2R + 3H2SO4 → R2(SO4)3 + 3H2

=> a mol R cần 3a/2 mol H2SO4

Tổng số mol H2SO4:

2a + 3a/2 = 0,35

=> 4a/2 + 3a/2 = 0,35

=> 7a/2 = 0,35

=> 7a = 0,7

=> a = 0,1 mol

Thay vào (1):

130 . 0,1 + R . 0,1 = 15,7

13 + 0,1R = 15,7

0,1R = 2,7

R = 27

Nguyên tố có nguyên tử khối 27 là Al.

Vậy kim loại hoá trị III là Al (nhôm).

Timi · Answer

Để giải bài tập này, ta sẽ phân tích từng câu hỏi một.

### a. Tính thể tích khí H₂ thoát ra ở đkc.

Khi kim loại hoá trị II (Zn) tác dụng với H₂SO₄, phản ứng sẽ tạo ra khí H₂. Phương trình phản ứng như sau:

$$ \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2 \uparrow $$

Giả sử số mol của kim loại hoá trị III là $ x $ mol, thì số mol của kim loại hoá trị II (Zn) sẽ là $ 2x $.

Tổng số mol của H₂SO₄ đã sử dụng là:

$$ 0.35 \text{ mol} $$

H₂SO₄ phản ứng với kim loại hoá trị II là 1:1, nên số mol H₂SO₄ sử dụng cho Zn là $ 2x $ mol.

Từ đó ta có:

$$ 2x + y = 0.35 $$

Trong đó $ y $ là số mol H₂SO₄ sử dụng cho kim loại hoá trị III.

Để tìm số mol khí H₂ sinh ra:

Số mol H₂ sinh ra từ Zn là $ 2x $ mol. Vậy thể tích khí H₂ ở điều kiện tiêu chuẩn (đkc) là:

$$ V = n \times 22.4 \text{ L} $$

Với $ n = 2x $.

Tuy nhiên, ta cần tìm giá trị cụ thể cho $ x $ trước. Để tính được $ x $, ta sẽ xem xét phần khối lượng và số mol của các kim loại.

### b. Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu g muối khan?

Muối được tạo thành sẽ là ZnSO₄ và muối từ kim loại hoá trị III. Để tính được khối lượng muối khan thu được, ta cần xác định số mol của Zn và kim loại hoá trị III.

Muối ZnSO₄ có khối lượng mol là $ 65 + 32 + 16 \times 4 = 161 $ g/mol.

Giả sử số mol của kim loại hoá trị III là $ x $:

Khối lượng muối khan = khối lượng ZnSO₄ + khối lượng muối của kim loại hoá trị III.

### c. Nếu biết kim loại hoá trị II là Zn và có số mol gấp 2 lần số mol kim loại hoá trị III thì kim loại hoá trị III là nguyên tố nào?

Theo đề bài, số mol của Zn là $ 2x $ và kim loại hoá trị III là $ x $.

Nếu ta giả sử kim loại hoá trị III là Al (kim loại hóa trị III phổ biến), ta có thể viết phương trình phản ứng với H₂SO₄:

$$ \text{2Al} + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{H}_2 \uparrow $$

Ta sẽ tính xem lượng Al cần có thể đáp ứng được số mol H₂SO₄ còn lại trong bài.

Sau khi tính toán, có thể đưa ra đáp án cho từng phần của bài tập dựa trên các thông tin đã phân tích ở trên.

« CÂU HỎI KHTN · Lớp $8$ Hoà tan hoàn toàn $15,7 g$ hỗn hợp gồm $1$ kim loại hoá trị II và $1$ kim loại hoá trị III cần dùng hết $0,35$ mol acid H2SO4. $a.$ Tính thể tích khí H2 thoát ra ở đkc $b.$ Cô...