Người ta điều chế khí hidro bằng cách cho kim loại nhôm hoặc sắt tác dụng với axit clohidric. Để thu được V (lit) khí hidro ở đktc thì cần khối lượng kim loại nào nhiều hơn?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) \(PTHH:2Al+6HCl\xrightarrow[]{}2AlCl_3+3H_2\)
b) \(n_{H_2}=\dfrac{3,36}{22,4}=0,15\left(mol\right)\)
\(n_{Al}=\dfrac{0,15.2}{3}=0,1\left(mol\right)\)
\(m_{Al}=0,1.27=2,7\left(g\right)\)
c)\(n_{AlCl_3}=\dfrac{0,15.2}{3}=0,1\left(mol\right)\)
\(m_{AlCl_3}=0,1.133,5=13,35\left(g\right)\)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
a) Đặt khối lượng của ba kim loại là 1 gam
→ nFe = 1/56 mol, nZn = 1/65 mol, nAl = 1/27 mol
→ Số mol H2 do sắt tạo thành: nH2 (1) = 1/56 mol
Số mol H2 do kẽm tạo thành: nH2 (2) = 1/65 mol
Số mol H2 do nhôm tạo thành: nH2 (3) = 1/18 mol
→ Số mol H2 (2) < (1) < (3)
→ Nếu lấy cùng khối lượng mỗi kim loại trên thì nhôm có thể tạo ra nhiều khí nhất.
b) Đặt số mol khí H2 tạo thành là 1 mol
→ nFe = 1 mol → m Fe = 56 gam
nZn = 1 mol → mZn = 65 gam
nAl = 2/3 mol → mAl = 18 gam
→ Để tạo thành được 1 mol khí H2 thì dùng Al sẽ tốn ít kim loại nhất
a, \(n_{H_2}=\dfrac{13,44}{22,4}=0,6\left(mol\right)\)
PT: \(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
Theo PT: \(n_{HCl}=2n_{H_2}=1,2\left(mol\right)\Rightarrow m_{HCl}=1,2.36,5=43,8\left(g\right)\)
\(n_{Fe}=n_{H_2}=0,6\left(mol\right)\Rightarrow m_{Fe}=0,6.56=33,6\left(g\right)\)
c, \(n_{CuO}=\dfrac{16}{80}=0,2\left(mol\right)\)
PT: \(CuO+H_2\underrightarrow{t^o}Cu+H_2O\)
Xét tỉ lệ: \(\dfrac{0,2}{1}< \dfrac{0,6}{1}\), ta được CuO pư hết.
a, nH2 = V/22,4 = 13,44/22,4 =0.6 (mol)
Fe + 2HCl \(\rightarrow \) FeCl2 + H2
TLM : 1 2 1 1
Đề cho: 0,6<--1,2<----------- 0,6 (mol)
mHCl = n . M = 1,2 . 36,5 = 43,8 (g)
mFe= n . M = 0,6 . 56 =33,6 (g)
c, nCuO = \(\dfrac{16}{80}\)= 0,2 (mol)
CuO + H2 \(\rightarrow \) Cu + H2O
TLM: 1 1 1 1
Vì \(\dfrac{nH_2}{1}\)= 0,6 < \(\dfrac{n_{CuO}}{1}\)= 0.2
=> CuO phản ứng hết.
Để điều chế 0,05 mol H 2 thì:
n Z n = n M g = 0,05 mol mà M M g < M Z n
⇒ Dùng Mg sẽ cần khối lượng nhỏ hơn
n H C l = 2 . n H 2 = 0,05 . 2 = 0,1 mol ⇒ m H C l = 0,1 . 36,5 = 3,65 g
n H 2 S O 4 = n H 2 = 0,05 mol ⇒ m H 2 S O 4 = 0,05 .98 = 4,9g
⇒ Dùng axit HCl sẽ cần khối lượng nhỏ hơn
Nên với những chất đã cho muốn dùng với khối lượng nhỏ nhất để điều chế H 2 ta dùng Mg và axit HCl
nFe = 5,6 : 56 = 0,1(mol)
pthh : Fe + 2 HCl -->FeCl2 + H2
0,1---------------> 0,1-----> 0,1 (mol)
=> m = mFeCl2 = 0,1 .127 = 12,7 (g)
=> V = VH2 (dktc ) = 0,1 . 22,4 = 2,24 (l)
nCuO = 4 : 80 0,05 (mol)
pthh CuO + H2 -t--> Cu + H2O
LTL : 0,05/ 1 < 0,1 /1 => H2 du
nH2(pu) = nCuO = 0,05 (mol)
=> nH2 (du) = nH2 (ban dau ) - nH2 (pu )
= 0,1 - 0,05 = 0,05 (mol)
mH2(du) = 0,05 . 2 = 0,1 (g)
Fe + 2HCl ---> FeCl2 + H2
0,1 -> 0,2 -> 0,1 -> 0,1 (mol)
nFe = \(\dfrac{5,6}{56}\)= 0,1 (mol)
mFeCl2 = 0,1 . (56 + 35,5 . 2) = 12,7 (g)
VH2 = 0,1 . 22,4 = 2,24 (l)
b) H2 + CuO --> Cu + H2O
0,05 <- 0,05 -> 0,05 -> 0,05 (mol)
nCuO = \(\dfrac{4}{80}\)= 0,05(mol)
Tỉ lệ : \(\dfrac{0,1}{1}\) > \(\dfrac{0,05}{1}\). Vậy H2 dư, tính theo CuO.
nH2(dư) = nH2( ban đầu) - nH2(phản ứng) = 0,1 - 0,05 = 0,05 (mol)
Vui lòng kiểm tra lại, nếu có sai sót gì thì sorry.
a.\(n_{HCl}=\dfrac{10,95}{36,5}=0,3mol\)
\(2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\)
0,3 0,15 ( mol )
\(V_{H_2}=0,15.22,4=3,36l\)
b.\(n_{Fe_2O_3}=\dfrac{12}{160}=0,075mol\)
\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow\left(t^o\right)2Fe+3H_2O\)
\(\dfrac{0,075}{1}\) > \(\dfrac{0,15}{3}\) ( mol )
0,15 0,1 ( mol )
\(m_{Fe}=0,1.56=5,6g\)
\(2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\uparrow\)
1 : 6 : 2 : 3 (mol)
0,05 : 0,3 : 0,1 : 0,15 (mol)
\(n_{HCl}=\dfrac{m}{M}=\dfrac{10,95}{36,5}=0,3\left(mol\right)\)
a. \(V_{H_2\left(đktc\right)}=n.24,79=0,15.24,79=3,7185\left(l\right)\)
b. \(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow^{t^0}2Fe+3H_2O\)
1 : 3 : 2 : 3 (mol)
0,075 : 0,15 (mol)
\(n_{Fe_2O_3}=\dfrac{m}{M}=\dfrac{12}{160}=0,075\left(mol\right)\)
-Chuyển thành tỉ lệ: \(\dfrac{0,075}{1}>\dfrac{0,15}{3}=0,05\)
\(\Rightarrow\)H2 phản ứng hết còn Fe2O3 dư.
\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow^{t^0}2Fe+3H_2O\)
1 : 3 : 2 : 3 (mol)
0,05 : 0,15 : 0,1 : 0,15 (mol)
\(\Rightarrow m_{Fe}=n.M=0,1.56=5,6\left(g\right)\)
a)
$Zn + H_2SO_4 \to ZnSO_4 + H_2(1)$
$2Al + 3H_2SO_4 \to Al_2(SO_4)_3 + 3H_2(2)$
$Fe + H_2SO_4 \to FeSO_4 + H_2(3)$
b)
Coi m Zn = m Al = m Fe = 100(gam)
\(n_{H_2(1)} = n_{Zn} = \dfrac{100}{65}(mol)\\ n_{H_2(2)} = \dfrac{3}{2}n_{Al} = \dfrac{3}{2}.\dfrac{100}{27} = \dfrac{100}{18}(mol)\\ n_{H_2(3)} = n_{Fe} = \dfrac{100}{56}(mol)\\\)
Ta thấy :
\(n_{H_2(1)} < n_{H_2(3)} < n_{H_2(2)}\) nên dùng kim loại Al cho được nhiều khí hidro nhất.
c) Coi $n_{H_2} = 1(mol)$
n Zn = n H2 = 1(mol) => m Zn = 1.65 = 65(gam)
n Al = 3/2 n H2 = 1,5(mol) => m Al = 1,5.27 = 40,5(gam)
n Fe = n H2 = 1(mol) => m Fe = 1.56 = 56(gam)
Vậy cùng một thể tích hidro thì Al có khối lượng nhỏ nhất
a, PT: \(Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\) (1)
\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\) (2)
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\) (3)
b, Giả sử: mZn = mAl = mFe = a (g)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{Zn}=\dfrac{a}{65}\left(mol\right)\\n_{Al}=\dfrac{a}{27}\left(mol\right)\\n_{Fe}=\dfrac{a}{56}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Theo PT: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2\left(1\right)}=n_{Zn}=\dfrac{a}{65}\left(mol\right)\\n_{H_2\left(2\right)}=\dfrac{3}{2}n_{Al}=\dfrac{a}{18}\left(mol\right)\\n_{H_2\left(3\right)}=n_{Fe}=\dfrac{a}{56}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
⇒ Al cho nhiều khí H2 nhất.
c, Giả sử: nH2 (1) = nH2 (2) = nH2 (3) = b (mol)
Theo PT: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Zn}=n_{H_2\left(1\right)}=b\left(mol\right)\\n_{Al}=\dfrac{2}{3}n_{H_2\left(2\right)}=\dfrac{2}{3}b\left(mol\right)\\n_{Fe}=n_{H_2\left(3\right)}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Zn}=65b\left(g\right)\\m_{Al}=\dfrac{2}{3}b.27=18b\left(g\right)\\m_{Fe}=56b\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
⇒ Khối lượng Al pư là nhỏ nhất.
giả sử 2 kim loại cùng 1 khối lượng là a , ta có
\(2Al+6HCl->2AlCl_3+3H_2\)
(mol) \(\frac{a}{27}\) \(\frac{a}{18}\)
\(Fe+2HCl->FeCl_2+H_2\)
(mol) \(\frac{a}{56}\) \(\frac{a}{56}\)
vì \(\frac{a}{56}< \frac{a}{18}\) => cùng 1 khối lượng như nhau , Al cho thể tích khí hidro nhiều hơn Fe