Hỗn hợp X gồm Al và Fe. Nếu hoà tan hết 11 gam X trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 8,96 lít khí H2 (đktc); còn khi hoà tan hết 5,5 gam X trong H2SO4 đặc nóng dư thì thu được V lít khí (đktc). Giá trị của V là

Đáp án:

`V=5,04l`

Giải thích các bước giải:

`2Al + 3H_2SO_4 \to Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 `

`Fe + H_2SO_4 \to FeSO_4 + H_2 `

$2Al + 6H_2SO_4 \xrightarrow {t^0}Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O $

$2Fe + 6H_2SO_4 \xrightarrow {t^0} Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O $

Xét `TN1:` `H_2SO_4` loãng

Trong `11g` `X` đặt số mol `Al` và `Fe` lần lượt là `a, b`

`=> m_X=27a + 5b=11 (1)`

Theo pt:

`n_{H_2}=1,5a+b=0,4 (2)`

`(1)(2)=> a=0,2 và b=0,1`

Xét `TN2:` `H_2SO_4` đặc

Trong `5,5gX` chứa `0,1` `mol` `Al` và `0,05` `mol` `Fe`

Theo pt:

`n_{SO_2}=1,5n_{Al}+1,5n_{Fe}`

          `=1,5.(0,1+0,05)=0,225 mol`

`=> V=0,225.22,4=5,04l`

`n_(H_2` `=(8,96)/(22,4)=0,4(mol)`

Đặt `n_{Al}=x(mol);n_{Fe}=y(mol)`

`->27x+56y=11`     $(*)$

   `2Al+3H_2SO_4->Al_2(SO_4)_3+3H_2`   $(1)$

   `Fe+H_2SO_4->FeSO_4+H_2`   $(2)$

Theo pt $(1),(2):$ 

   `n_{H_2}=(3)/(2)n_{Al}+n_{Fe}`

`->1,5x+y=0,4`     $(**)$

$(*)(**)$ `->x=0,2(mol);y=0,1(mol)`

`k=(11)/(5,5)=2`

  `5,5(g)` `X:Al(0,1);Fe(0,05)`

   `2Al+6H_2SO_{4(\text{đặc})}` $\xrightarrow[]{t^o}$ `Al_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O`  $(3)$

   `2Fe+6H_2SO_{4(\text{đặc})}` $\xrightarrow[]{t^o}$ `Fe_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O`  $(4)$

Theo pt $(3),(4)$:

   `n_{SO_2}=(3)/(2)(n_{Al}+n_{Fe})=0,225(mol)`

`V_{SO_2}=V=0,225.22,4=5,04(l)`