Cho 1,1 g hỗn hợp Fe, Al phản ứng với dung dịch HCl thu được dung…

Chào các em học sinh lớp 9, thầy sẽ cùng các em giải quyết bài tập hóa học này một cách chi tiết và dễ hiểu nhất nhé.

Phân tích đề bài:

• Hỗn hợp ban đầu gồm Fe và Al (tổng 1,1 gam).
• Khi cho vào HCl, thu được dung dịch X, chất rắn Y và khí Z. Vì có chất rắn Y còn dư, chứng tỏ kim loại Fe dư và Al đã phản ứng hết.
• Chất rắn Y chính là Fe dư.
• Khí Z là H2. Tổng thể tích H2 là 0,4958 lít ở đkc, tương ứng với số mol là: 0,4958 / 24,79 = 0,02 mol.

Bước 1: Thiết lập các phương trình hóa học

Gọi n là số mol của HCl ban đầu. Theo đề bài, số mol H2SO4 dùng để hòa tan Fe dư là 0,5n.

Các phản ứng xảy ra:

1. Al + 3HCl -> AlCl3 + 1,5H2 (1)

2. Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 (2)

3. Fe (dư) + H2SO4 -> FeSO4 + H2 (3)

Bước 2: Giải bài toán theo bảo toàn nguyên tố

Tổng số mol H2 tạo ra từ cả 3 phản ứng là 0,02 mol.

Tổng số mol HCl là n, suy ra tổng số mol H trong HCl là n. Theo bảo toàn nguyên tố H, số mol H2 từ (1) và (2) là n / 2.

Số mol H2 từ phản ứng (3) là n H2SO4 = 0,5n.

Tổng số mol H2 = (n / 2) + 0,5n = n = 0,02 mol.

Vậy số mol HCl là 0,02 mol và số mol H2SO4 là 0,01 mol.

Bước 3: Tính khối lượng muối

Ta sử dụng định luật bảo toàn khối lượng:

Khối lượng muối = Khối lượng kim loại + Khối lượng gốc axit – Khối lượng H2

• Muối trong dung dịch X gồm AlCl3 và FeCl2: m_muối1 = m_kim loại phản ứng + m_Cl.
• Muối trong dung dịch T gồm FeSO4: m_muối2 = m_Fe dư + m_SO4.

Tổng khối lượng muối = (m_Al + m_Fe phản ứng + m_Fe dư) + m_Cl (trong HCl) + m_SO4 (trong H2SO4) – m_H2

Thay số vào:

• m_kim loại = 1,1 gam.
• m_Cl = 0,02 * 35,5 = 0,71 gam.
• m_SO4 = 0,01 * 96 = 0,96 gam.
• m_H2 = 0,02 * 2 = 0,04 gam.

Kết quả:

Tổng khối lượng muối = 1,1 + 0,71 + 0,96 – 0,04 = 2,73 gam.

Vậy tổng khối lượng muối sinh ra trong hai trường hợp là 2,73 gam.