Câu hỏi
Câu 4. Cho 21 g bột Fe vào 600 mL dung dịch X gồm AgNO_(3) 0,5 M và Cu(NO_(3))_(2)times M. Khuấy nhẹ cho tới khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 45,6 g chất rắn Z.Giá trị của x là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến hàng phần chục)
Giải pháp
4.1
(251 Phiếu)
Thùy Linh
cựu binh · Hướng dẫn 11 năm
Trả lời
**1. Phân tích phản ứng:**Sắt (Fe) sẽ phản ứng lần lượt với các ion kim loại trong dung dịch theo thứ tự hoạt động hóa học:
.Phản ứng xảy ra như sau:* **Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag↓*** **Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu↓**Chất rắn Z gồm Ag và Cu.**2. Tính toán:*** **Số mol Fe:** n(Fe) = 21g / 56 g/mol = 0.375 mol* **Số mol AgNO₃:** n(AgNO₃) = 0.5 mol/L * 0.6 L = 0.3 mol* **Khối lượng Ag tạo thành:** Từ phản ứng đầu tiên, 0.3 mol AgNO₃ phản ứng tạo ra 0.3 mol Ag. Khối lượng Ag là: 0.3 mol * 108 g/mol = 32.4 g* **Khối lượng Cu và Fe dư trong Z:** Khối lượng chất rắn Z là 45.6g. Khối lượng Cu và Fe dư là: 45.6g - 32.4g = 13.2gGiả sử lượng Fe phản ứng hết với AgNO₃ và một phần với Cu(NO₃)₂. Gọi x là số mol Cu(NO₃)₂ phản ứng. Lượng Fe phản ứng với Cu(NO₃)₂ là x mol.* **Khối lượng Cu tạo thành:** x mol * 64 g/mol = 64x g* **Khối lượng Fe dư:** (0.375 - 0.3 - x) mol * 56 g/mol = (0.075 - x) * 56 gTổng khối lượng Cu và Fe dư: 64x + (0.075 - x) * 56 = 13.2Giải phương trình trên:64x + 4.2 - 56x = 13.28x = 9x = 1.125 molTuy nhiên, kết quả này không hợp lý vì số mol Cu(NO₃)₂ phản ứng lớn hơn số mol Fe ban đầu. Điều này cho thấy giả thiết ban đầu là sai. Phải có Fe dư sau phản ứng với AgNO₃.**3. Phương pháp giải khác (giả thiết Fe phản ứng hết với AgNO3):*** Fe phản ứng hết với AgNO3: 0.3 mol AgNO3 phản ứng với 0.15 mol Fe. Còn lại 0.375 - 0.15 = 0.225 mol Fe.* Fe phản ứng với Cu(NO3)2: Gọi y là số mol Cu(NO3)2 phản ứng. Thì số mol Fe phản ứng là y mol.* Khối lượng chất rắn Z: 32.4g (Ag) + 64y (Cu) + (0.225 - y) * 56 (Fe dư) = 45.6g* Giải phương trình: 32.4 + 64y + 12.6 - 56y = 45.6* 8y = 0.6* y = 0.075 mol* Nồng độ Cu(NO3)2: 0.075 mol / 0.6 L = 0.125 M**Kết luận:**Giá trị của x (nồng độ Cu(NO₃)₂) là **0.125 M** (làm tròn đến hàng phần chục).**Lưu ý:** Bài toán này phức tạp hơn so với vẻ ngoài. Việc giả định thứ tự phản ứng và tính toán cẩn thận là rất quan trọng để đạt được kết quả chính xác. Phương pháp giải trên đã xem xét trường hợp Fe dư sau phản ứng với AgNO3, đây là trường hợp hợp lý hơn.