Cho 10,55 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn vào dung dịch H 2 SO 4 loãng thì thu được 7,28 lit khí bay ra (đktc).
a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong X.
b. Cũng cho 10,55 gam hỗn hợp X như trên vào dung dịch H 2 SO 4 đặc, nguội dư thu được V lít khí SO 2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa x gam muối.
Tính giá trị của V, x.
a, Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Al}=a\left(mol\right)\\n_{Zn}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\left(đk:a,b>0\right)\)
\(n_{H_2}=\dfrac{7,28}{22,4}=0,35\left(mol\right)\)
PTHH:
2Al + 3H2SO4 ---> Al2(SO4)3 + 3H2
a--------------------------------------->1,5a
Zn + H2SO4 ---> ZnSO4 + H2
b------------------------------>b
Theo bài ra, ta có hệ: \(\left\{{}\begin{matrix}27a+65b=10,55\\1,5a+b=0,35\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,15\left(mol\right)\\b=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\left(TM\right)\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Al}=0,15.27=4,05\left(g\right)\\m_{Fe}=0,1.56=5,6\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Al}=\dfrac{4,05}{10,55}.100\%=38,4\%\\\%m_{Zn}=100\%-38,4\%=61,6\%\end{matrix}\right.\)
b, PTHH:
\(Zn+2H_2SO_{4\left(đặc,nguội\right)}\rightarrow ZnSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O\)
0,1------------------------------>0,1----->0,1
\(2Al+3ZnSO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3Zn\downarrow\)
\(\dfrac{1}{15}\)<---0,1---------->\(\dfrac{1}{30}\)---------->0,1
\(Zn+2H_2SO_{4\left(đặc,nguội\right)}\rightarrow ZnSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O\)
0,1----------------------------->0,1-------->0,1
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}V=\left(0,1+0,1\right).22,4=4,48\left(l\right)\\x=\dfrac{1}{30}.342+0,1.161=27,5\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
\(a.Đặt:\left\{{}\begin{matrix}n_{Al}=x\left(mol\right)\\n_{Zn}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\\ 2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\\ Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}27x+65y=10,55\left(g\right)\\\dfrac{3}{2}x+y=\dfrac{7,28}{22,4}=0,325\left(mol\right)\end{matrix}\right.\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,15\\y=0,1\end{matrix}\right.\\ \%m_{Al}=\dfrac{0,15.27}{10,55}.100=38,39\%;\%m_{Zn}=61,61\%\\ b.X+H_2SO_4đặc,nguội\Rightarrow ChỉcóZnphảnứng\\ Zn\rightarrow Zn^{2+}+2e\\ S^{+6}+2e\rightarrow S^{+4}\\ Bảotoàne:n_{Zn}.2=n_{SO_2}.2\\ \Rightarrow n_{SO_2}=0,1\left(mol\right)\\ \Rightarrow V_{SO_2}=0,1.22,4=2,24\left(l\right)\\ n_{ZnSO_4}=n_{Zn}=0,1\left(mol\right)\\ \Rightarrow m_{ZnSO_4}=161.0,1=16,1\left(g\right)\)
Lưu ý: Al bị thụ động với H2SO4 dặc nguội