Cho m gam hỗn hợp A gồm Al và Fe có tỷ lệ về số mol tương ứng là 1:3 tác dụng với dung dịch H2SO4 , sau phản ứng thu được 14,874 lít khí H2 (đkc) và dung dịch B A.m=? B. tính klg h2so4 đã dùng biết lấy dư 20% C. nếu dùng 200 g dd h2so4 ban đầu, tính klg B=?

Question

Huycindy · Accepted Answer

$a)$ Gọi số mol của aluminium và iron lần lượt là $x\ (mol)$ và $3x\ (mol)$
$n_{\mathrm{H_2}} = \dfrac{14,874}{24,79} = 0,6\ (mol)$
PTHH:
$2\mathrm{Al} + 3\mathrm{H_2SO_4} ightarrow \mathrm{Al_2(SO_4)_3} + 3\mathrm{H_2}$
$\mathrm{Fe} + \mathrm{H_2SO_4} ightarrow \mathrm{FeSO_4} + \mathrm{H_2}$
Theo phương trình hóa học:
$n_{\mathrm{H_2}} = 1,5 . x + 3x = 4,5x\ (mol)$
$4,5x = 0,6$
$x = \dfrac{2}{15}\ (mol)$
$n_{\mathrm{Al}} = \dfrac{2}{15}\ (mol)$
$n_{\mathrm{Fe}} = 3 . \dfrac{2}{15} = 0,4\ (mol)$
$m_{\mathrm{Fe}} = 56 . 0,4 = 22,4\ (g)$
$m = 27 . \dfrac{2}{15} + 22,4 = 26\ (g)$
$b)$
$n_{\mathrm{H_2SO_4}	ext{ phản ứng}} = n_{\mathrm{H_2}} = 0,6\ (mol)$
$m_{\mathrm{H_2SO_4}	ext{ phản ứng}} = 0,6 . 98 = 58,8\ (g)$
$m_{\mathrm{H_2SO_4}	ext{ đã dùng}} = 58,8 . 1,2 = 70,56\ (g)$
$c)$
$m_{\mathrm{dd\ B}} = m + m_{\mathrm{dd\ H_2SO_4}} - m_{\mathrm{H_2}}$
$m_{\mathrm{dd\ B}} = 26 + 200 - 0,6 . 2 = 224,8\ (g)$

Timi · Answer

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ tiến hành từng phần một.

### A. Tính m của hỗn hợp A

1. **Tính số mol H2 thu được**:
   - Dựa vào điều kiện đã cho, khí H2 thu được là 14,874 lít. Tính số mol của H2:
   $$
   n(H_2) = \frac{V}{22,4} = \frac{14,874}{22,4} \approx 0,664 mol
   $$

2. **Phương trình phản ứng**:
   - Al tác dụng với H2SO4:
   $$
   2Al + 6H_2SO_4 \rightarrow 2Al_2(SO_4)_3 + 3H_2
   $$
   - Fe tác dụng với H2SO4:
   $$
   Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2
   $$

3. **Tính số mol Al và Fe**:
   - Gọi số mol Al là $ n_{Al} $ và số mol Fe là $ n_{Fe} $. Theo tỷ lệ 1:3, ta có:
   $$
   n_{Fe} = 3n_{Al}
   $$

4. **Số mol H2 từ mỗi kim loại**:
   - Từ Al, số mol H2 sinh ra là $ \frac{3}{2} n_{Al} $.
   - Từ Fe, số mol H2 sinh ra là $ n_{Fe} $.
   - Tổng số mol H2:
   $$
   n(H_2) = \frac{3}{2}n_{Al} + n_{Fe} = \frac{3}{2}n_{Al} + 3n_{Al} = \frac{9}{2}n_{Al}
   $$
   - Thay số mol H2 vào phương trình:
   $$
   \frac{9}{2}n_{Al} = 0,664 \Rightarrow n_{Al} = \frac{0,664 \times 2}{9} \approx 0,147 mol
   $$
   - Số mol Fe:
   $$
   n_{Fe} = 3n_{Al} = 3 \times 0,147 \approx 0,441 mol
   $$

5. **Tính khối lượng Al và Fe**:
   - Khối lượng Al:
   $$
   m_{Al} = n_{Al} \cdot M_{Al} = 0,147 \cdot 27 \approx 3,969 g
   $$
   - Khối lượng Fe:
   $$
   m_{Fe} = n_{Fe} \cdot M_{Fe} = 0,441 \cdot 56 \approx 24,696 g
   $$
   - Tổng khối lượng hỗn hợp A:
   $$
   m = m_{Al} + m_{Fe} \approx 3,969 + 24,696 \approx 28,665 g
   $$

### B. Tính khối lượng H2SO4 đã dùng biết lấy dư 20%

1. **Tính số mol H2SO4 đã dùng**:
   - Số mol H2SO4 cần thiết để phản ứng với Al và Fe:
   - Với Al: $ n_{H_2SO_4_{Al}} = 3n_{Al} = 3 \times 0,147 \approx 0,441 mol $
   - Với Fe: $ n_{H_2SO_4_{Fe}} = n_{Fe} = 0,441 mol $
   - Tổng số mol H2SO4 yêu cầu:
   $$
   n_{H_2SO_4_{total}} = n_{H_2SO_4_{Al}} + n_{H_2SO_4_{Fe}} = 0,441 + 0,441 = 0,882 mol
   $$
   - Lấy dư 20%, số mol H2SO4 thực tế dùng:
   $$
   n_{H_2SO_4_{used}} = 0,882 \cdot 1,2 \approx 1,0584 mol
   $$

2. **Tính khối lượng H2SO4**:
   $$
   m_{H_2SO_4} = n_{H_2SO_4_{used}} \cdot M_{H_2SO_4} = 1,0584 \cdot 98 \approx 103,7432 g
   $$

### C. Nếu dùng 200 g dung dịch H2SO4 ban đầu, tính khối lượng B

1. **Tính nồng độ H2SO4 trong dung dịch**:
   - Giả sử dung dịch H2SO4 là 98%. Vậy khối lượng H2SO4 trong 200 g dung dịch:
   $$
   m_{H_2SO_4_{initial}} = 200 \cdot 0,98 = 196 g
   $$
2. **Tính số mol H2SO4 có trong 200 g dung dịch**:
   $$
   n_{H_2SO_4_{initial}} = \frac{196}{98} = 2 mol
   $$

3. **So sánh số mol H2SO4 có và số mol cần dùng**:
   - Số mol H2SO4 đã dùng: $ 1,0584 mol $
   - Vậy khối lượng dung dịch B còn lại:
   $$
   m_B = 200 - m_{H_2SO_4_{used}} \approx 200 - 103,7432 \approx 96,2568 g
   $$

### Kết luận
A. $ m \approx 28,665 \, g $  
B. $ m_{H_2SO_4} \approx 103,7432 \, g $  
C. $ m_B \approx 96,2568 \, g $

:))) · Answer

Số mol khí $H_2$ thu được ở đkc là:

$n_{H_2} = \frac{14,874}{24,79} = 0,6$ mol

Gọi số mol của Al trong hỗn hợp A là x (mol).

Vì tỷ lệ số mol của Al và Fe tương ứng là 1:3 nên số mol của Fe là 3x (mol).

Phương trình hóa học:

$2Al + 3H_2SO_4 ightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2$

$Fe + H_2SO_4 ightarrow FeSO_4 + H_2$

Theo phương trình hóa học, số mol khí $H_2$ sinh ra là:

$n_{H_2} = 1,5 imes n_{Al} + n_{Fe}$

$0,6 = 1,5x + 3x$

$4,5x = 0,6$

$x = \frac{2}{15}$ mol

Số mol các kim loại trong hỗn hợp A là:

$n_{Al} = \frac{2}{15}$ mol

$n_{Fe} = 3 imes \frac{2}{15} = 0,4$ mol

A.

Khối lượng của hỗn hợp A là:

$m = m_{Al} + m_{Fe}$

$m = \frac{2}{15} imes 27 + 0,4 imes 56 = 3,6 + 22,4 = 26$ gam

B.

Theo phương trình hóa học, số mol $H_2SO_4$ phản ứng bằng số mol khí $H_2$:

$n_{H_2SO_4 (phản ứng)} = n_{H_2} = 0,6$ mol

Vì lượng $H_2SO_4$ được lấy dư 20% so với lượng cần thiết nên tổng số mol $H_2SO_4$ đã dùng là:

$n_{H_2SO_4 (đã dùng)} = 0,6 + 0,6 imes 20\% = 0,72$ mol

Khối lượng $H_2SO_4$ đã dùng là:

$m_{H_2SO_4 (đã dùng)} = 0,72 imes 98 = 70,56$ gam

C.

Theo định luật bảo toàn khối lượng, khi cho hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch acid:

$m_{dd B} = m_{hỗn hợp A} + m_{dd H_2SO_4 ban đầu} - m_{H_2}$

Khối lượng khí $H_2$ thoát ra là:

$m_{H_2} = 0,6 imes 2 = 1,2$ gam

Khối lượng của dung dịch B thu được là:

$m_{dd B} = 26 + 200 - 1,2 = 224,8$ gam

Cho m gam hỗn hợp A gồm Al và Fe có tỷ lệ về số mol tương ứng là 1:3 tác dụng với dung dịch H2SO4 , sau phản ứng thu được 14,874 lít khí H2 (đkc) và dung dịch B A.m=? B. tính klg h2so4 đã dùng biết lấy...