Cho 20g hh KL: M và Al vào 200 ml hh dd gồm: H2SO4, HCl( mol HCl gấp 3 lần mol H2SO4) thì thu được 11,2 lít khí H2(đktc) và vẫn còn dư 3,4g kim loại . Lọc lấy phần dung dihcj rồi cô cạn thu được một lượng muối khan. Biết M có hóa trị II trong muối này a) Viết ptpu b) tính khối lượng muối khan thu được và nồng độ mol của mỗi axit axit trong dung dịch c) Xác định M, biết mol mỗi kim loại tham gia phản ứng là bằng nhau d) Cho 11,2g M tác dụng với H2SO4 đặc nóng( chứa 0,48 mol H2SO4) thì chỉ thu được dung dịch X và khí SO2. Xác định mol các chất trong X

a)  `M + 2HCl -> MCl_2 + H_2`

      `M + H_2SO_4 -> MSO_4 + H_2`

      `2Al + 6HCl -> 2AlCl_3 + 3H_2`

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

b) `n_(H_2) = 11.2/(22,4) = 0,5 `

Vì mol HCl gấp 3 lần mol H_2SO_4 -> Gọi `n_(HCl) ` là `3x` thì `n_(H_2SO_4)` là `x`

Theo pt ta có : `n_(HCl) = 2n_(H_2) -> n_(H_2) = 1,5x`

`n_(H_2SO_4) = n_(H_2) -> n_(H_2) = x`

`=>` ta có : `1,5x + x = 0,5` `<=> x = 0,2

`=>` `C_(M H_2SO_4) = n/V =  x / 0,2 = 0,2/0,2 = 1M`

`C_(M HCl) = n/V =3x / 0,2 = 0,2.3/0,2 = 3M`

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

`m_(hh) + m_(HCl) + m_(H_2SO_4) = m_ (muối) + m_ (H_2) + m_(CR dư)`

`<=> 20 + (35,5 . 0,6) + (98 . 0,2) = m_ (muối) + (0,5.2) + 3,4`

`<=> m_(muối) = 57,1 (g) `

Vậy khối lượng muối khan thu được là `57,1(g)` , khối lượng mol của `HCl` là `3M` và `H_2SO_4` là `1M`

c) Vì số mol 2 kim loại xảy ra phản ứng bằng nhau `->` Gọi `n_(Al)` và `n_(Mg)` là `y`

Ta có:  `M^o -> M^(+2) + 2e                2H^(+1) + 2e -> H_2^o`

           `  y    ->                  2y                                    1    <-   0,5`

           `Al^o -> Al^(+3) + 3e   `

            ` y    ->                  3y   `

Áp dụng định luật bảo toàn electron, ta có:

$\Sigma_(e cho)$ `=` $\Sigma_(e nhận)$

`<=> 2y + 3y = 1` 

`<=> y = 0,2`

Ta có:  khối lượng kim loại phản ứng `= M_M . 0,2 + 27 . 0,2 = 20 - 3,4` 

`<=> M_M = 56`

Vậy kim loại `M` là `Fe`

d) `n_(Fe) = 11,2/56 = 0,2 mol, n_(H_2SO_4) = 0,48 mol `

      `2Fe  +  6H_2SO_4  ->  Fe_2(SO_4)_3  +  3SO_2  +  6H_2O`

bđ:  `0,2          0,48        `

pư: `0,16 <-    0,48        ->      0,08`

dư: `0,04 <-      0           ->      0,08`

Vì `Fe` còn dư  nên `Fe` sẽ tiếp tục phản ứng với `Fe_2(SO_4)_3`

      ` Fe  +  Fe_2(SO_4)_3  ->  3FeSO_4`

bđ:  `0,04          0,08       `

pư:  `0,04  ->    0,04        ->     0,12`

dư:  `   0  <-       0,04          ->  0,12`

Vậy cuối cùng dung dịch `X` gồm $\begin{cases} Fe_2(SO_4)_3: 0,04 mol\\FeSO_4: 0,12 mol\end{cases}$

`a)`

`M+2HCl->MCl_2+H_2`

`M+H_2SO_4->MSO_4+H_2`

`2Al+6HCl->2AlCl_3+3H_2`

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

`b)`

Đặt `n_{H_2SO_4}=x(mol);n_{HCl}=3x(mol)`

Theo PT: `n_{H_2}=1/2n_{HCl}+n_{H_2SO_4}`

`->1,5x+x={11,2}/{22,4}=0,5`

`->x=0,2`

`->n_{H_2SO_4}=0,2(mol);n_{HCl}=0,6(mol)`

BTKL: `m_{KL\ pu}+m_{HCl}+m_{H_2SO_4}=m_{m u o i}+m_{H_2}`

`->m_{m u o i}=20-3,4+0,6.36,5+0,2.98-0,5.2=57,1(g)`

`C_{M\ HCl}={0,6}/{0,2}=3M`

`C_{M\ H_2SO_4}={0,2}/{0,2}=1M`

`c)`

Xét `Al` dư.

Đặt `n_M=n_{Al\ pu}=a(mol)`

Theo PT: `n_M+1,5n_{Al}=n_{H_2}`

`->a+1,5a=0,5`

`->a=0,2`

`->m_M=20-3,4-0,2.27=11,2(g)`

`->M_M={11,2}/{0,2}=56(g//mol)`

`->M:\ Fe`

Xét `M` dư.

Đặt `n_{M\ pu}=n_{Al}=b(mol)`

Theo PT: `n_M+1,5n_{Al}=n_{H_2}`

`->b+1,5b=0,5`

`->b=0,2`

`->m_{M(bd)}=20-0,2.27=14,6(g)`

`->M_M={14,6}/{0,2}=73` (loại).

Vậy `M` là `Fe.`

`d)`

`n_{Fe}={11,2}/{56}=0,2(mol)`

`2Fe+6H_2SO_4->Fe_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O`

`0,2>{0,48}/3->Fe` dư.

`->X:\ Fe_2(SO_4)_3`

Theo PT: `n_{Fe_2(SO_4)_3}=1/6n_{H_2SO_4}=0,08(mol)`

`n_{Fe\ du}=0,2-0,08.2=0,04(mol)`

`Fe+Fe_2(SO_4)_3->3FeSO_4`

`0,04->0,04->0,12(mol)`

`->X` gồm `Fe_2(SO_4)_3:0,08-0,04=0,04(mol);FeSO_4:0,12(mol)`