Cho 7,2g hỗn hợp gồm nhôm và kẽm tác dụng vừa đủ với lượng dùng dịch…
a, Tính khối lượng dùng dịch sau phản ứng
b, Tính nông ddoj % các chất dung dịch sau phản ứng
Chào các em học sinh lớp 8 yêu quý! Hôm nay, thầy/cô sẽ hướng dẫn các em giải chi tiết bài toán hóa học rất hay này. Các em hãy lấy vở ghi chép lại từng bước nhé.
Bước 1: Viết phương trình hóa học và tính số mol khí hidro
Đầu tiên, chúng ta viết phương trình hóa học xảy ra khi cho nhôm và kẽm tác dụng với dung dịch axit sunfuric:
- 2 nhôm cộng 3 axit sunfuric tạo thành 1 muối nhôm sunfat và 3 khí hidro.
- 1 kẽm cộng 1 axit sunfuric tạo thành 1 muối kẽm sunfat và 1 khí hidro.
Theo dữ kiện đề bài, thể tích khí hidro thu được ở điều kiện chuẩn là 4,958 lít. Ta tính được số mol khí hidro bằng cách lấy thể tích chia cho 24,79. Kết quả ta có số mol khí hidro là 0,2 mol.
Bước 2: Giải câu a – Tính khối lượng dung dịch sau phản ứng
Để tính khối lượng dung dịch sau phản ứng, các em áp dụng công thức kinh điển trong hóa học:
Khối lượng dung dịch sau phản ứng bằng khối lượng kim loại ban đầu cộng với khối lượng dung dịch axit sunfuric tham gia, sau đó trừ đi khối lượng khí hidro bay lên.
- Khối lượng hỗn hợp kim loại nhôm và kẽm đề bài đã cho là 7,2 gam.
- Để tính khối lượng dung dịch axit sunfuric, trước hết ta cần tìm số mol axit. Dựa vào phương trình hóa học, tổng số mol axit sunfuric phản ứng luôn bằng số mol khí hidro sinh ra, tức là bằng 0,2 mol.
- Khối lượng chất tan axit sunfuric bằng số mol nhân với khối lượng mol (0,2 nhân 98) bằng 19,6 gam.
- Vì dung dịch axit có nồng độ 10 phần trăm, nên khối lượng dung dịch axit sunfuric sẽ bằng khối lượng chất tan nhân 100 và chia cho 10, tức là 19,6 nhân 10 chia cho 1, kết quả là 196 gam.
- Khối lượng khí hidro bay lên bằng số mol nhân với khối lượng mol (0,2 nhân 2) bằng 0,4 gam.
Bây giờ, ta thay các số liệu vào công thức tính khối lượng dung dịch sau phản ứng:
Khối lượng dung dịch sau phản ứng = 7,2 cộng 196 trừ đi 0,4 = 202,8 gam.
Bước 3: Giải câu b – Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch sau phản ứng
Sau phản ứng, dung dịch thu được chứa hai muối là muối nhôm sunfat và muối kẽm sunfat. Để tính nồng độ phần trăm của từng muối, ta gọi số mol của nhôm là x, số mol của kẽm là y.
- Dựa vào khối lượng hỗn hợp kim loại, ta có phương trình: 27 nhân x cộng 65 nhân y bằng 7,2.
- Dựa vào số mol khí hidro, theo phương trình phản ứng ta có: 1,5 nhân x cộng y bằng 0,2 (vì số mol hidro do nhôm sinh ra là 1,5x, do kẽm sinh ra là y).
Giải hệ phương trình này, ta tìm được:
- Số mol của nhôm là 0,1 mol.
- Số mol của kẽm là 0,05 mol.
Từ số mol của kim loại, ta suy ra số mol và khối lượng của từng muối trong dung dịch:
- Số mol muối nhôm sunfat bằng một nửa số mol nhôm, tức là 0,05 mol. Khối lượng muối nhôm sunfat bằng 0,05 nhân 342 bằng 17,1 gam.
- Số mol muối kẽm sunfat bằng số mol kẽm, tức là 0,05 mol. Khối lượng muối kẽm sunfat bằng 0,05 nhân 161 bằng 8,05 gam.
Cuối cùng, ta tính nồng độ phần trăm của từng chất trong dung dịch sau phản ứng:
- Nồng độ phần trăm của muối nhôm sunfat bằng khối lượng chất tan chia cho khối lượng dung dịch sau phản ứng rồi nhân 100 phần trăm: (17,1 chia cho 202,8) nhân 100 phần trăm khoảng bằng 8,43 phần trăm.
- Nồng độ phần trăm của muối kẽm sunfat bằng: (8,05 chia cho 202,8) nhân 100 phần trăm khoảng bằng 3,97 phần trăm.
Lời kết: Như vậy, chúng ta đã hoàn thành bài toán một cách rất logic và chi tiết. Khối lượng dung dịch sau phản ứng là 202,8 gam, nồng độ phần trăm của muối nhôm sunfat là 8,43 phần trăm và của muối kẽm sunfat là 3,97 phần trăm. Thầy/cô chúc các em học tốt và luôn yêu thích môn Hóa học!
\(\color{#7FFFD4}{g}\color{#54FF9F}{b}\)
\(a, \) Gọi \({(n_(Al) =x),(n_(Zn) =y):} (mol) \)
\(m_(hh) =7,2 (g) \)
\(=>m_(Al) +m_(Zn) =7,2\)
\(=>27x+65y=7,2 (1) \)
\(n_(khí) = n_(H_2) = (4,958)/(24,79) =0,2 (mol) \)
\(2Al+6H_2SO_4 to Al_2(SO_4)_3+3H_2\uparrow\)
\(x\) \(1,5x\)
\(Zn+H_2SO_4 to ZnSO_4+H_2\uparrow\)
\(y\) \(y\)
\(=>n_(H_2) =1,5x+y=0,2 (2) \)
Từ \((1), (2) => x=58/705 ;y=18/235\)
Bảo toàn nguyên tố \(H\) ta có:
\(n_(H_2SO_4) =n_(H_2) =0,2 (mol) \)
\(m_(H_2SO_4) = 0,2*98=19,6 (g) \)
\(m_(dd H_2SO_4) =(19,6)/(10%) = 196 (g) \)
Áp dụng định luật bảo toàn khối luợng:
\(m_(hh) + m_(dd H_2SO_4) = m_(dd) +m_(H_2) \)
\(m_(dd) = m_(hh) +m_(dd H_2SO_4) -m_(H_2) \)
\(m_(dd) = 7,2+196-0,2*2=202,8 (g) \)
\(b,\) Bảo toàn nguyên tố \(Al\):
\(n_(Al_2(SO_4)_3) = 1/2 n_(Al) = 1/2 *58/705=29/705 (mol) \)
\(m_(Al_2(SO_4)_3) = 29/705 *342~~14,068 (g) \)
Bảo toàn nguyên tố \(Zn\):
\(n_(ZnSO_4) =n_(Zn) =18/235 (mol) \)
\(m_(ZnSO_4) =18/235 *161~~12,332 (g) \)
\(C%_(Al_2(SO_4)_3) = (m_(Al_2(SO_4)_3))/(m_(dd)) *100%= (14,068)/(202,8) *100%= 6,94%\)
\(C%_(ZnSO_4) = (m_(ZnSO_4))/(m_(dd)) *100% =(12,332)/(202,8) *100%=6,08%\)
Đáp án\(+\)Giải thích các bước giải:
\(2Al+3H2SO4=>Al2(SO4)3+3H2\)
\(Zn+H2SO4=>ZnSO4+H2\)
\(nH2=4,958÷24,79=0,2\)(mol)
\(mH2=0,2×2=0,4\)(g)
\(nH2SO4=nH2=0,2\)(mol)
\(mH2SO4=0,2×98=19,6\)(g)
\(mddH2SO4=19,6÷(10÷100)=196g\)
mdd sau phản ứng là
\(7,2+196-0,4=203,6(g)\)
\(b)\)
ta gọi số mol \(Al=x\)(mol)
\(Zn=y\)(mol)
\(=>\)ta có pt
\(27x+65y=7,2g(1)\)
\(3/2x+1y=0,2(2)\)
từ 1 và 2 ta có \(nAl=0,082\)(mol)
\(nZn=0,0766\)(mol)
\(nAl2(SO4)3=nAl÷2=0,082÷2=0,041\)(mol)
\(mAl2(SO4)3=0,041×342=14,022\)(g)
\(nZnSO4=nZn=0,0766\)(mol)
\(mZnSO4=0,0766×161=12,33\)(g)
C%Al2(SO4)3=14,022÷203,6×100%=7%
C%ZnSO4=12,33÷203,6×100%=6%
Trợ Lý Xưởng In Thiên Nam
Add comment