3.1 Nhúng một thanh đồng vào 200...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

3.1 PTHH: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag↓

∆ = m_{Agsinh ra}  - m_{Cu pư} = ?

3.2

Ghi nhớ các công thức chuyển đổi:

m_dd = V_dd.D_dd

C_M = n : V_dd

3.3 Gọi kim loại hóa trị II là A.

Gọi số mol của Fe và A lần lượt là a và b (mol)

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑   (1)

a                             → a         (mol)

A +  2HCl → FeCl₂ + H₂↑   (2)

b                             → b         (mol)

Lập hệ phương trình số mol H₂ và khối lượng hỗn hợp => mối quan hệ giữa M_A và b

Kết hợp với dữ kiện: chỉ dùng 2,4 gam kim loại A thì không sử dụng hết 0,5 mol HCl

=> chặn được giá trị M_A

=> phân tử khối của A => kim loại A

3.4

∑ n_H+ = n_HCl + 2n_H2SO4 = ? (mol)

n_NaOH = 2V (mol) ; n_Ba(OH)2 = 4V (mol)

∑ n_OH- = n_NaOH + 2n_Ba(OH)2 = ? (mol)

Các PTHH xảy ra:

H⁺ + OH^- →  H₂O    (1)

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓  (2)

Khi cho Zn vào dd C thấy có khí H₂ thoát ra => có 2 trường hợp có thể xảy ra. Zn có thể bị hòa tan bởi dung dịch axit hoặc bazo

TH₁: dd C có chứa H⁺ dư => phản ứng (1) OH^- phản ứng hết

Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂↑    (3)

TH₂: dd C có chứa OH^- dư  => phản ứng (1) H⁺ phản ứng hết

Zn + 2OH^- → ZnO₂^2- + H₂↑    (4)

Mỗi trường hợp tính toán theo phương trình hóa học

Giải chi tiết:

3.1 n_AgNO3 = 0,2. 1 = 0,2 (mol)

PTHH: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag↓

Theo PTHH: n_Cu = ½ n_AgNO3 = ½. 0,2 = 0,1 (mol)

=> m_Cu = 0,1.64 = 6,4 (g)

Theo PTHH: n_Ag = n_AgNO3 = 0,2 (mol) => m_Ag = 0,2.108 = 21,6 (g)

Vì Ag sinh ra đều bám hết vào thanh đồng => khối lượng thanh đồng tăng số gam là :

∆ = m_{Agsinh ra}  - m_{Cu pư} = 21,6 – 6.4 = 15,2 (g)

3.2

Gọi số mol CuSO₄.5H₂O cần lấy là x (mol) => n_CuSO4 = x (mol)

Khối lượng CuSO₄ 2% có trong 400 gam dung dịch là:

\(\begin{gathered}
{m_{CuS{O_4}}} = \frac{{m{\,_{dd\,CuS{O_4}}}}}{{100\% }}.C\% = \frac{{400.2\% }}{{100\% }} = 8\,(g) \hfill \\
= > {m_{CuS{O_4}}} = \frac{8}{{160}} = 0,05\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \)

Tổng số mol CuSO₄ sau khi hòa tan là: x + 0,05 (mol)            

=> thể tích dung dịch sau khi hòa tan: \(Vdd = \frac{{\sum {{n_{CuS{O_4}}}} }}{{{C_M}}} = \frac{{x + 0,05}}{1} = x + 0,05\,\,(lit)\)  (1)

Tổng khối lượng dung dịch sau khi hòa tan: m_{dd sau} = m_CuSO4.5H2O + m_{dd CuSO4 2%} = 160x + 400 (g)

Mặt khác: Vdd = \(\frac{{mdd\,sau}}{D} = \frac{{160x + 400}}{{1,1}}\,(ml)\)   (2)

Từ (1) và (2) => (x+ 0,05).1000 = \(\frac{{160x + 400}}{{1,1}}\,\)

=> 1100x + 55 = 160x + 400

=> 850x = 345

=> x ≈0, 406 (mol)

=> m_CuSO4.5H2O = 0,406.250 = 101,47 (g)

3.3

Gọi kim loại hóa trị II là A.

Gọi số mol của Fe và A lần lượt là a và b (mol)

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑   (1)

a                             → a         (mol)

A +  2HCl → FeCl₂ + H₂↑   (2)

b                             → b         (mol)

Ta có: 

\(\left\{ \begin{gathered}
{m_{hh}} = 56a + Ab = 4 \hfill \\
\sum {{n_{{H_2}}} = a + b = 0,1} \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
56(0,1 - b) + {M_A}.b = 4\,\,(*) \hfill \\
a = 0,1 - b\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(**) \hfill \\
\end{gathered} \right. = > b(56 - {M_A}) = 1,6(***)\)

Vì a> 0 từ (**) => b < 0,1  thế vào (***)

\(\begin{gathered}
= > 56 - {M_A} < \frac{{1,6}}{{0,1}} = 16 \hfill \\
= > {M_A} > 40\,\,\,\,(3) \hfill \\
\end{gathered} \)

Nếu chỉ dùng 2,4 gam kim loại A thì không sử dụng hết 0,5 mol HCl

Từ PTHH (2) => n_A = ½ n_HCl

=> n_A < ½. 0,5 = 0,25 (mol)

\( =  > {M_A} = \frac{{{m_A}}}{{{n_A}}} > \frac{{2,4}}{{0,25}} = 9,6\,\,(g/mol)\) (4)

Từ (3) và (4) => 9,6 < M_A < 40

Vậy M_A = 24 (Mg) là thỏa mãn

3.4

n_HCl = 0,5.1,4 = 0,7 (mol) ; n_H2SO4 = 0,5.0,5 = 0,25 (mol) => n_SO42- = n_H2SO4 = 0,25 (mol)

∑ n_H+ = n_HCl + 2n_H2SO4 = 0,7 + 2.0,25 = 1,2 (mol)

n_NaOH = 2V (mol) ; n_Ba(OH)2 = 4V (mol)

∑ n_OH- = n_NaOH + 2n_Ba(OH)2 = 2V + 2.4V = 10V (mol)

Các PTHH xảy ra:

H⁺ + OH^- →  H₂O    (1)

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓  (2)

Khi cho Zn vào dd C thấy có khí H₂ thoát ra => có 2 trường hợp có thể xảy ra. Zn có thể bị hòa tan bởi dung dịch axit hoặc bazo

n_H2 = 3,36 : 22,4 = 0,15 (mol)

TH₁: dd C có chứa H⁺ dư => phản ứng (1) OH^- phản ứng hết

Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂↑    (3)

         0,3          ← 0,15     (mol)

=> n_H+ (1) = ∑ n_H+ - n_{H+ dư} = 1,2 – 0,3 = 0,9 (mol)

Theo (1): ∑n_OH- = n_{H+ (1)} = 0,9 = 10V => V = 0,09 (lít)

n_Ba(OH)2 = 4.0,09 = 0,36 => n_Ba2+  = n_Ba(OH)2 = 0,36 (mol) > n_SO42-

Từ PTHH (2) => n_BaSO4 = n_SO42- = 0,25 (mol) => m_BaSO4 = 0,25.233 = 58,25(g)

TH₂: dd C có chứa OH^- dư  => phản ứng (1) H⁺ phản ứng hết

Zn + 2OH^- → ZnO₂^2- + H₂↑    (4)

         0,3                   ← 0,15 (mol)

=> ∑ n_OH- = n_OH-(1) + n_{OH- (4)} = 1,2 + 0,3 = 1,5 (mol)

=> 10V = 1,5

=> V = 0,15 (lít)

=> n_Ba(OH)2 = 0,15. 4 = 0,6 (mol)

=> n_Ba2+ = 0,6 (mol) > n_SO42- = 0,25 (mol)

=> m_BaSO4 = 0,25.233 = 58,25 (g)