Bài toán hóa học liên quan đến “Cho M Gam Hỗn Hợp X Gồm” thường gặp trong các kỳ thi. Dưới đây là một ví dụ điển hình, cùng phương pháp giải chi tiết.
Đề bài: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dung dịch HCl (dư), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí (ở đktc). Nếu cho m gam hỗn hợp X trên vào một lượng dư axit nitric (đặc, nguội), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 6,72 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là bao nhiêu?
Phân tích bài toán:
Bài toán này liên quan đến phản ứng của hỗn hợp kim loại (Al, Cu) với hai loại axit khác nhau (HCl và HNO3). Điểm mấu chốt là Al phản ứng với HCl tạo ra khí H2, còn Cu không phản ứng. Với HNO3 đặc nguội, Al bị thụ động hóa, chỉ Cu phản ứng tạo ra khí NO2. Từ dữ kiện về thể tích khí, ta có thể tính số mol của Al và Cu, từ đó suy ra khối lượng m của hỗn hợp.
Lời giải chi tiết:
-
Phản ứng với HCl:
Chỉ Al phản ứng với HCl:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Số mol H2 sinh ra: n(H2) = 3.36 / 22.4 = 0.15 mol
Số mol Al trong hỗn hợp X: n(Al) = (2/3) n(H2) = (2/3) 0.15 = 0.1 mol
-
Phản ứng với HNO3 (đặc, nguội):
Chỉ Cu phản ứng với HNO3 đặc nguội:
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Số mol NO2 sinh ra: n(NO2) = 6.72 / 22.4 = 0.3 mol
Số mol Cu trong hỗn hợp X: n(Cu) = (1/2) n(NO2) = (1/2) 0.3 = 0.15 mol
-
Tính khối lượng m:
Khối lượng của Al: m(Al) = n(Al) M(Al) = 0.1 27 = 2.7 gam
Khối lượng của Cu: m(Cu) = n(Cu) M(Cu) = 0.15 64 = 9.6 gam
Khối lượng của hỗn hợp X: m = m(Al) + m(Cu) = 2.7 + 9.6 = 12.3 gam
Vậy, giá trị của m là 12.3 gam.
Phản ứng của Al và Cu với axit
Hình ảnh minh họa phản ứng hóa học của Al và Cu với axit, thể hiện rõ sự khác biệt trong tính chất hóa học của hai kim loại này, đặc biệt là khi Al phản ứng với HCl và Cu phản ứng với HNO3.
Lưu ý khi giải các bài toán “cho m gam hỗn hợp X gồm”:
- Xác định rõ các chất trong hỗn hợp X và tính chất hóa học đặc trưng của từng chất.
- Viết đúng phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
- Sử dụng dữ kiện đề bài (thể tích khí, khối lượng chất,…) để tính số mol các chất.
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng hoặc các định luật khác để giải bài toán.
- Kiểm tra lại kết quả để đảm bảo tính chính xác.
Hy vọng với hướng dẫn chi tiết này, bạn sẽ tự tin hơn khi giải các bài toán hóa học liên quan đến “cho m gam hỗn hợp X gồm”. Chúc bạn thành công!
