Khi Cho 10 Gam Hỗn Hợp gồm sắt (Fe) và đồng (Cu) tác dụng với dung dịch axit sunfuric (H2SO4) loãng dư, phản ứng xảy ra tạo ra khí hidro (H2) và dung dịch chứa muối sắt sunfat (FeSO4). Đồng (Cu) không phản ứng với H2SO4 loãng. Bài toán này thường gặp trong các bài tập hóa học về kim loại và axit, đòi hỏi việc xác định thành phần phần trăm khối lượng của các kim loại trong hỗn hợp ban đầu, hoặc tính khối lượng kim loại không tan sau phản ứng.
Phản ứng hóa học xảy ra như sau:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Xác định khối lượng kim loại không tan
Trong bài toán cụ thể, 10g hỗn hợp Fe và Cu tác dụng với H2SO4 loãng dư tạo ra 2,24 lít khí H2 (đktc) và một lượng kim loại không tan. Mục tiêu là tìm khối lượng của kim loại không tan (m).
Phương pháp giải
-
Tính số mol H2:
- Ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc), 1 mol khí chiếm 22,4 lít. Vậy số mol H2 thu được là: nH2 = 2,24 lít / 22,4 lít/mol = 0,1 mol
-
Xác định số mol Fe:
- Theo phương trình phản ứng, số mol Fe phản ứng bằng số mol H2 tạo thành: nFe = nH2 = 0,1 mol
-
Tính khối lượng Fe:
- Khối lượng Fe phản ứng là: mFe = nFe MFe = 0,1 mol 56 g/mol = 5,6 g
-
Tính khối lượng Cu:
- Vì hỗn hợp ban đầu có khối lượng là 10g, khối lượng Cu là: mCu = 10 g – mFe = 10 g – 5,6 g = 4,4 g
-
Kết luận:
- Kim loại không tan sau phản ứng là Cu, vậy m = 4,4 g
Các dạng bài tập liên quan đến 10 gam hỗn hợp kim loại
Bài toán trên chỉ là một ví dụ điển hình. Các dạng bài tập liên quan đến “cho 10 gam hỗn hợp” có thể biến đổi đa dạng, ví dụ:
- Thay đổi axit: Thay vì H2SO4 loãng, có thể sử dụng các axit khác như HCl.
- Thay đổi kim loại: Hỗn hợp có thể bao gồm các kim loại khác như Zn, Al, Mg…
- Yêu cầu tính thành phần phần trăm: Đề bài có thể yêu cầu tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
- Phản ứng với hỗn hợp axit: Hỗn hợp có thể phản ứng với hỗn hợp nhiều axit, tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau.
Alt text: Thí nghiệm hóa học minh họa phản ứng giữa kim loại và axit, tập trung vào việc nhận biết hiện tượng và sản phẩm tạo thành.
Ví dụ bài tập mở rộng
Cho 10 gam hỗn hợp gồm Zn và Cu tác dụng với dung dịch HCl dư. Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí (đktc). Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Hướng dẫn giải:
- Zn phản ứng với HCl, Cu không phản ứng.
- Tính số mol H2 thoát ra.
- Số mol Zn phản ứng bằng số mol H2.
- Tính khối lượng Zn, sau đó tính khối lượng Cu.
- Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại.
Lưu ý khi giải bài tập
- Nắm vững tính chất hóa học của các kim loại và axit.
- Viết đúng phương trình phản ứng hóa học.
- Tính toán cẩn thận, chính xác.
- Đọc kỹ đề bài, xác định rõ yêu cầu.
Việc luyện tập giải nhiều bài tập khác nhau sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và kỹ năng giải các bài toán liên quan đến “cho 10 gam hỗn hợp” một cách dễ dàng.