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.
Xác minh chuyên gia
Giải pháp
4.7(254 phiếu bầu)
Quỳnh Lâmthầy · Hướng dẫn 5 năm
Trả lời
**1. Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí X:**<br /><br />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:<br /><br />M<sub>X</sub> = 12,25 * 4 g/mol = 49 g/mol<br /><br />**2. Lập hệ phương trình:**<br /><br />Gọi số mol của H<sub>2</sub>S là x và số mol của SO<sub>2</sub> là y. Ta có:<br /><br />* **Phương trình về khối lượng mol trung bình:** (34x + 64y) / (x + y) = 49<br />* **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)<br /><br />**3. Giải hệ phương trình:**<br /><br />Từ phương trình thứ hai, ta có x = 0.0885 - y. Thay vào phương trình thứ nhất:<br /><br />(34(0.0885 - y) + 64y) / (0.0885 - y + y) = 49<br /><br />Giải phương trình này, ta tìm được:<br /><br />y ≈ 0.053 mol (số mol SO<sub>2</sub>)<br />x ≈ 0.0355 mol (số mol H<sub>2</sub>S)<br /><br />**4. Viết phương trình phản ứng và tính số mol H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>:**<br /><br />Giả sử phản ứng xảy ra như sau (phản ứng có thể phức tạp hơn, nhưng đây là một cách tiếp cận hợp lý):<br /><br />* 2Al + 6H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> → Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> + 3SO<sub>2</sub> + 6H<sub>2</sub>O<br />* Fe + 2H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> → FeSO<sub>4</sub> + SO<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O<br />* Cu + 2H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> → CuSO<sub>4</sub> + SO<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O<br />* (Lưu ý: H<sub>2</sub>S có thể được tạo thành từ sự khử một phần của H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>, nhưng để đơn giản hóa, ta giả sử tất cả SO<sub>2</sub> đều đến từ phản ứng trên)<br /><br />Tổng số mol SO<sub>2</sub> tạo ra từ các phản ứng trên là 0.053 mol. Tuy nhiên, một phần H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> được sử dụng để tạo ra H<sub>2</sub>S. Để tính số mol H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> cần thiết, ta cần xem xét phản ứng tạo H<sub>2</sub>S. Tuy nhiên, thông tin về phản ứng tạo H<sub>2</sub>S không đủ để tính chính xác. Do đó, ta sẽ chỉ tính số mol H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> dựa trên số mol SO<sub>2</sub>.<br /><br />Giả sử tất cả SO<sub>2</sub> đều đến từ phản ứng của kim loại với H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>. Từ các phương trình trên, ta thấy rằng mỗi mol SO<sub>2</sub> cần 2 mol H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (trừ trường hợp Al, cần 3 mol H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> cho 1 mol SO<sub>2</sub>). Để đơn giản, ta giả sử tỉ lệ trung bình là 2 mol H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> cho 1 mol SO<sub>2</sub>.<br /><br />Số mol H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> ≈ 2 * 0.053 mol ≈ 0.106 mol<br /><br />**5. Tính nồng độ mol của dung dịch H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>:**<br /><br />Nồng độ mol = số mol H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> / thể tích dung dịch (L) = 0.106 mol / 2 L ≈ 0.053 M<br /><br />**Kết luận:**<br /><br />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 H<sub>2</sub>S 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.<br />