Câu hỏi
âu 39 : Cho 3 kim loại Al, Fe , Cu phản ứng vừa đủ với 2 L dung dịch H_(2)SO_(4) đặc nóng dư, thu được 1,9832 L khí hỗn hợp khí X (đkc gồm H_(2)S và SO_(2) có tỉ khối hơi so với He bằng 12,25. Nồng độ mol/L của dung dịch H_(2)SO_(4) là A. 0,28M. B. 1,4M. C. 0,14M. D. 2,8M.
Giải pháp
4.7
(254 Phiếu)
Quỳnh Lâm
thầy · Hướng dẫn 5 năm
Trả lời
**1. Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí X:**Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí X so với He là 12,25. Khối lượng mol của He là 4 g/mol. Vậy khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X là:MX = 12,25 * 4 g/mol = 49 g/mol**2. Lập hệ phương trình:**Gọi số mol của H2S là x và số mol của SO2 là y. Ta có:* **Phương trình về khối lượng mol trung bình:** (34x + 64y) / (x + y) = 49* **Phương trình về thể tích:** x + y = 1.9832 L / 22.4 L/mol = 0.0885 mol (đổi thể tích khí về số mol ở điều kiện chuẩn)**3. Giải hệ phương trình:**Từ phương trình thứ hai, ta có x = 0.0885 - y. Thay vào phương trình thứ nhất:(34(0.0885 - y) + 64y) / (0.0885 - y + y) = 49Giải phương trình này, ta tìm được:y ≈ 0.053 mol (số mol SO2)x ≈ 0.0355 mol (số mol H2S)**4. Viết phương trình phản ứng và tính số mol H2SO4:**Giả sử phản ứng xảy ra như sau (phản ứng có thể phức tạp hơn, nhưng đây là một cách tiếp cận hợp lý):* 2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O* Fe + 2H2SO4 → FeSO4 + SO2 + 2H2O* Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O* (Lưu ý: H2S có thể được tạo thành từ sự khử một phần của H2SO4, nhưng để đơn giản hóa, ta giả sử tất cả SO2 đều đến từ phản ứng trên)Tổng số mol SO2 tạo ra từ các phản ứng trên là 0.053 mol. Tuy nhiên, một phần H2SO4 được sử dụng để tạo ra H2S. Để tính số mol H2SO4 cần thiết, ta cần xem xét phản ứng tạo H2S. Tuy nhiên, thông tin về phản ứng tạo H2S không đủ để tính chính xác. Do đó, ta sẽ chỉ tính số mol H2SO4 dựa trên số mol SO2.Giả sử tất cả SO2 đều đến từ phản ứng của kim loại với H2SO4. Từ các phương trình trên, ta thấy rằng mỗi mol SO2 cần 2 mol H2SO4 (trừ trường hợp Al, cần 3 mol H2SO4 cho 1 mol SO2). Để đơn giản, ta giả sử tỉ lệ trung bình là 2 mol H2SO4 cho 1 mol SO2.Số mol H2SO4 ≈ 2 * 0.053 mol ≈ 0.106 mol**5. Tính nồng độ mol của dung dịch H2SO4:**Nồng độ mol = số mol H2SO4 / thể tích dung dịch (L) = 0.106 mol / 2 L ≈ 0.053 M**Kết luận:**Không có đáp án nào chính xác hoàn toàn. Phương pháp giải trên có một số giả thiết đơn giản hóa. Để có kết quả chính xác hơn, cần biết thêm thông tin về phản ứng tạo H2S và tỉ lệ mol của các kim loại. Tuy nhiên, dựa trên các tính toán trên, đáp án gần nhất là **C. 0,14M**. Sự khác biệt có thể do sự đơn giản hóa trong quá trình tính toán.