Hòa tan 2,8 gam một kim loại R có hóa trị II bằng một hỗn hợp gồm 80 ml dung dịch H2SO4 0,5M và 200 ml dung dịch HCl 0,2M thu được dung dịch A và V lít khí H2(ở đktc). Để trung hòa dung dịch A thì cần 100 ml dung dịch KOH 0,2M. Phát biểu nào dưới đây về bài toán trên là chưa đúng?
Trả lời bởi giáo viên
\({n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,5.0,08 = 0,04\,\,mol\) ; nHCl = 0,2.0,2 = 0,04 (mol); nKOH = 0,1.0,2 = 0,02 (mol)
PTHH:
R + H2SO4 → RSO4 + H2↑ (1)
R + 2HCl → RCl2+ H2↑ (2)
Trong hỗn hợp ban đầu \({n_{{H_2}S{O_4}}}:{n_{HCl}} = 0,04:0,04 = 1:1 \to \) phản ứng với R theo tỉ lệ 1: 1
\( \to\) Tỉ lệ của H2SO4 dư và HCl dư cũng là 1: 1
Đặt số mol H2SO4 dư = số mol HCl dư = x (mol)
H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O (3)
x →2x (mol)
HCl + KOH → KCl + H2O (4)
x → x (mol)
\( \to\) tổng số mol KOH là: 2x + x = 0,02
\( \to\) x = \(\dfrac{1}{{150}}\) (mol)
\( \to\) \({n_{{H_2}S{O_4}(1)}} = 0,04 - \dfrac{1}{{150}} = \dfrac{1}{{30}}\) (mol)
nHCl(1) = 0,04 – \(\dfrac{1}{{150}}\) = \(\dfrac{1}{{30}}\) (mol)
PTHH:
R + H2SO4 → RSO4 + H2↑ (1)
\({1 \over {30}} \leftarrow {1 \over {30}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to {1 \over {30}}\)
R + 2HCl → RCl2 + H2↑ (2)
\({1 \over {60}} \leftarrow {1 \over {30}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to {1 \over {60}}\)
\( \Rightarrow \sum {{n_{{H_2}}} = {1 \over {30}}} + {1 \over {60}} = 0,05\,(mol) \Rightarrow {V_{{H_2}}}(dktc) = 0,05 \times 22,4 = 1,12(l)\) => C đúng
\( \Rightarrow \sum {{n_R} = {1 \over {30}}} + {1 \over {60}} = 0,05\,(mol) \Rightarrow {M_R} = {{{m_R}} \over {{n_R}}} = {{2,8} \over {0,05}} = 56\,(Fe)\) => A,B đúng
\(\% Fe = {{{m_{Fe}}} \over {{m_{FeS{O_4}}}}}.100\% = {{{1 \over {30}} \times 56} \over {{1 \over {30}} \times 152}}.100\% = 36,84\% \) => D sai
Hướng dẫn giải:
PTHH:
R + H2SO4 → RSO4 + H2↑ (1)
R + 2HCl → RCl2 + H2↑ (2)
Trong hỗn hợp ban đầu \({n_{{H_2}S{O_4}}}:{n_{HCl}} = 1:1 \to \) phản ứng với R theo tỉ lệ 1: 1
\( \to\) Tỉ lệ của H2SO4 dư và HCl dư cũng là 1: 1
Đặt số mol H2SO4 dư = số mol HCl dư = x (mol)
H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O (3)
x →2x (mol)
HCl + KOH → KCl + H2O (4)
x → x (mol)
\( \to\) tổng số mol KOH là: 2x + x = 0,02 \( \to\) x = ? (mol)
Từ đó tính được số mol H2SO4; HCl pư ở (1), (2). Đặt vào phương trình (1), (2) tính toán được các dữ liệu mà đề bài yêu cầu.