cho a gam hh mg và fe vào dd h2so4 dư được 22,311 lít khí (đkc). nếu…

Chào các em học sinh lớp 9 yêu quý! Hôm nay thầy/cô sẽ hướng dẫn các em giải một bài tập hóa học rất hay và quen thuộc trong chương trình ôn thi vào lớp 10, liên quan đến tính chất hóa học của kim loại và dãy hoạt động hóa học.

Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ chia quá trình thành hai thí nghiệm độc lập với hỗn hợp ban đầu gồm Magiê và Sắt. Các em hãy chú ý theo dõi từng bước phân tích dưới đây nhé:

Bước 1: Phân tích thí nghiệm 1 (Tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng dư)

• Khi cho hỗn hợp kim loại gồm Magiê và Sắt vào dung dịch axit sunfuric loãng dư, cả hai kim loại đều phản ứng và giải phóng khí hiđro.
• Thể tích khí thu được ở điều kiện chuẩn (đkc) là 22,311 lít. Từ đây, chúng ta tính số mol khí hiđro bằng cách lấy thể tích chia cho 24,79 (theo quy chuẩn điều kiện chuẩn hiện hành), kết quả ta được số mol hiđro là 0,9 mol.
• Theo bảo toàn nguyên tố hiđro hoặc bảo toàn electron, tổng số mol electron mà các kim loại nhường cho axit để tạo ra khí hiđro đúng bằng hai lần số mol khí hiđro thu được, tức là bằng 1,8 mol.

Bước 2: Phân tích thí nghiệm 2 (Tác dụng với dung dịch sắt hai clorua dư)

• Khi cho a gam hỗn hợp kim loại vào dung dịch sắt hai clorua dư, dựa vào dãy hoạt động hóa học, Magiê là kim loại mạnh hơn nên sẽ phản ứng trước với muối sắt hai để đẩy sắt ra khỏi dung dịch. Sắt không phản ứng với muối sắt hai.
• Sau phản ứng, ta thu được chất rắn có khối lượng tăng thêm 1,68 gam so với khối lượng hỗn hợp ban đầu là a gam.
• Sự tăng khối lượng của chất rắn này chính là độ chênh lệch giữa khối lượng kim loại sắt được giải phóng bám vào và khối lượng Magiê đã tham gia phản ứng hòa tan vào dung dịch.
• Cụ thể, cứ một mol Magiê phản ứng (giảm 24 gam) thì thay bằng một mol Sắt bám vào (tăng 56 gam). Vậy độ tăng khối lượng cho mỗi mol Magiê phản ứng là lấy 56 trừ 24 bằng 32 gam.
• Từ khối lượng tăng đề bài cho là 1,68 gam, ta dễ dàng tính được số mol của Magiê đã phản ứng bằng cách lấy 1,68 chia cho 32, kết quả số mol Magiê là 0,0525 mol.

Bước 3: Tính khối lượng hỗn hợp ban đầu (a gam)

• Quay lại thí nghiệm 1, tổng số mol electron do cả Magiê và Sắt nhường ra là 1,8 mol.
• Mỗi mol Magiê nhường 2 electron, vậy số mol electron do Magiê nhường sẽ là 0,0525 nhân 2, bằng 0,105 mol.
• Suy ra số mol electron do Sắt nhường trong hỗn hợp sẽ bằng tổng số mol electron trừ đi phần của Magiê, tức là lấy 1,8 trừ đi 0,105, kết quả bằng 1,695 mol.
• Vì trong phản ứng với axit, Sắt nhường 2 electron để lên hóa trị hai, ta tính được số mol Sắt có trong a gam hỗn hợp bằng cách lấy 1,695 chia đôi, kết quả là 0,8475 mol.
• Cuối cùng, để tìm khối lượng a của hỗn hợp, ta cộng tổng khối lượng của Magiê và Sắt lại với nhau. Khối lượng Magiê bằng số mol (0,0525) nhân với khối lượng mol (24), cộng với khối lượng Sắt bằng số mol (0,8475) nhân với khối lượng mol (56).
• Thực hiện phép tính: 0,0525 nhân 24 cộng với 0,8475 nhân 56, ta thu được kết quả khối lượng a bằng 48,86 gam.

Kết luận: Giá trị của a cần tìm là 48,86 gam. Thầy/cô hy vọng qua lời giải chi tiết này, các em đã nắm vững phương pháp bảo toàn electron và tăng giảm khối lượng để áp dụng thật tốt vào các bài kiểm tra sắp tới nhé!