Xác định kim loại A và tính hiệu suất của phản ứng

3
(296 votes)

a. Để xác định kim loại A, ta cần sử dụng thông tin về phản ứng giữa kim loại A và HCl. Theo đề bài, khi hòa tan 16,25 gam kim loại A vào dung dịch HCl, ta thu được 6,1975 lít khí $H_{2}$ điều kiện chuẩn 1 bar, $25^{\circ }C$. Sử dụng công thức n = V/22,4 để tính số mol khí $H_{2}$, ta có n = 6,1975/22,4 = 0,275 mol. Vì kim loại A có hóa trị II, nên mỗi mol kim loại A sẽ tạo ra 1 mol khí $H_{2}$. Do đó, ta có 0,275 mol kim loại A tương ứng với 0,275 mol khí $H_{2}$. Sử dụng công thức n = m/M để tính khối lượng mol của kim loại A, ta có M = m/n = 16,25/0,275 = 59 gam/mol. Vậy, kim loại A có khối lượng mol là 59 gam/mol, tương ứng với kim loại đồng (Cu). b. Để tính hiệu suất của phản ứng giữa kim loại A và $H_{2}SO_{4}$, ta cần sử dụng thông tin về phản ứng và khối lượng mol của kim loại A. Theo đề bài, khi dung kim loại A tác dụng hết với dung dịch $H_{2}SO_{4}$, ta thu được 5,578 lít khí $H_{2}$ điều kiện chuẩn 1 bar, $25^{\circ }C$. Sử dụng công thức n = V/22,4 để tính số mol khí $H_{2}$, ta có n = 5,578/22,4 = 0,25 mol. Vì mỗi mol kim loại A sẽ tạo ra 1 mol khí $H_{2}$, nên ta có 0,25 mol kim loại A tương ứng với 0,25 mol khí $H_{2}$. Sử dụng công thức n = m/M để tính khối lượng mol của kim loại A, ta có M = m/n = 16,25/0,25 = 65 gam/mol. Vậy, khối lượng mol của kim loại A là 65 gam/mol, tương ứng với kim loại kẽm (Zn). Hiệu suất của phản ứng được tính bằng thương số giữa số mol khí $H_{2}$ thực tế và số mol khí $H_{2}$ lý thuyết, nhân với 100%. Số mol khí $H_{2}$ lý thuyết được tính bằng thương số giữa số mol kim loại A và số mol khí $H_{2}$ tương ứng với 1 mol kim loại A. Trong trường hợp này, số mol kim loại A là 0,25 mol và số mol khí $H_{2}$ tương ứng với 1 mol kim loại A là 1 mol. Do đó, số mol khí $H_{2}$ lý thuyết là 0,25 mol. Số mol khí $H_{2}$ thực tế là 0,25 mol. Vậy, hiệu suất của phản ứng là (0,25/0,25)*100% = 100%. Tóm lại, kim loại A là đồng (Cu) và hiệu suất của phản ứng giữa kim loại A và $H_{2}SO_{4}$ là 100%.