Hòa tan hoàn toàn 8,84 gam hỗn hợp Al và Fe bằng dung dịch chứa 34,3 gam H2SO4 thu được 6,272 lít khí H2 (đktc). a. Viết phương trình phản ứng xảy ra. b. Chứng minh rằng H2SO4 còn dư. c. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp sau phản ứng

`a)`

Ta có các `PTHH :`

`2Al + 3H_2SO_4 -> Al_2(SO_4)_3 + 3H_2↑`

`Fe + H_2SO_4 -> FeSO_4 + H_2↑`

Gọi `x` là số mol của `Al`

       `y` là số mol của `Fe` 

`-> ∑n_{H_2} = 3/2x + y = V/{22,4} = {6,272}/{22,4} = 0,28(mol)`

`-> 3/2x + y = 0,28 (1)`

* Mặc khác : `m_{Al} + m_{Fe} = m_{hh} = 8,84(gam)`

`-> n_{Al}.M_{Al} + n_{Fe}.M_{Fe} = 8,84(gam)`

`-> 27x + 56y = 8,84 (2)`

Ta có `HPT : (1)(2)`

$\begin{cases} 3/2x + y = 0,28\\27x + 56y = 8,84 \end{cases}$ `<=>` $\begin{cases} x = 0,12(mol)\\y = 0,1(mol) \end{cases}$

`b)`

`∑n_{H_2SO_4} = 3/2x + y = 0,28(mol)`

`-> ∑m_{H_2SO_4}(pứ) = 0,28 . 98 = 27,74(gam)`

`-> ∑m_{H_2SO_4}(pứ) < ∑m_{H_2SO_4}(bđ) (27,74 < 34,3)`

`c)`

Các chất sau phản ứng bao gồm `H_2SO_4(dư) ; FeSO_4 ; Al_2(SO_4)_3`

`m_{H_2SO_4}(dư) = 34,3 - 227,74 = 6,86(gam)`

`n_{Al_2(SO_4)_3} = 1/2n_{Al} = 1/2x = 0,06(mol)`

`-> m_{Al_2(SO_4)_3} = 0,06 . 342 = 20,52(gam)`

`n_{Fe} = n_{FeSO_4} = 152 . 0,1 = 15,2(gam)`

Giải thích các bước giải:

                                          ` Giải `

`a)` PTHH:

`2Al + 3H_2SO_4 -> Al_2(SO_4)_3 + 3H_2`

`Fe + H_2SO_4 -> FeSO_4 + H_2`

$b)$ Ta gọi `x` là số mol của `Al`

                   `y` là số mol của `Fe`

Theo PT tính theo `H_2` thì: `n_{H_2}(TH:Al) = {3}/{2}x`

                                             `n_{H_2}(TH:Fe) = y`

`n_{hh} = {3}/{2}x + y = V/{22,4} = {6,272}/{22,4} = 0,28 mol`

Hay `{3}/{2}x + y = 0,28`

`-> y = 0,28 - {3}/{2}x`

Mà `27x + 56y = 8,84`

`<=>27x + 56(0,28 - {3}/{2}x) = 8,84`

`<=>27x + 15,68 - 84x = 8,84`

`<=>-57x = 8,84 - 15,68`

`<=>-57x = -6,84`

`<=>x = {-6,84}/{-57} = 0,12 mol`

Vậy `y = 0,28 - {3}/{2}0,12 = 0,1 mol`

Theo PT: `n_{H_2SO_4} = 0,12{3}/{2} + 0,1 = 0,28 mol`

`->m_{H_2SO_4}(hh) = n . M = 0,28 . 98 =27,44g`

Mà dung dịch chứa `34,3g = m_{H_2SO_4}`

Nên `m_{H_2SO_4}` dư `(27,44 < 34,3g)`

`c) m_{H_2SO_4}(dư) = 34,3 - 27,44= 6,86g`

`n_{Al_2(SO_4)_3} = {0,12. 1}/2 = 0,06 mol`

`=>m_{Al_2(SO_4)_3} = n . M = 0,06 . 342 = 20,52g`

`n_{FeSO_4} = 0,1 mol`

`=>m_{FeSO_4} = n . M = 0,1 . 152 = 15,2g`