Câu hỏi của Hoàng Thế Phong

Question

Hỗn hợp X gồm Al, Fe và Cu. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO₃ đặc, nóng, dư thu được dung dịch Y và 6,72 lít khí NO₂ (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Cô cạn dung dịch...

Gia Bao · Accepted Answer

Chào bạn! Bài toán bạn đưa ra thuộc phần Hóa học lớp 12 hoặc Đại học, không phải bài học dành cho lớp 1 nhé. Nhưng mình sẽ giúp bạn giải nhanh và rõ ràng nhất có thể.

Bài toán:

Hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu.
Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc, nóng, dư.
Khí NO₂ thu được: 6,72 lít (ở đktc).
Cô cạn dung dịch Y thu được 86,4 gam muối khan.
Yêu cầu:
a) Viết các phương trình phản ứng.
b) Tính m.
c) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.

a) Viết các phương trình hóa học

Các kim loại phản ứng với HNO₃ đặc, nóng tạo muối nitrát và khí NO₂:

Phản ứng của Al:

$A l + 6 \left(H N O\right)_{3} \rightarrow \left(A l \left(\right. N O\right)_{3} \left.\right)_{3} + 3 \left(N O\right)_{2} + 3 H_{2} O$

Phản ứng của Fe:

$F e + 4 \left(H N O\right)_{3} \rightarrow \left(F e \left(\right. N O\right)_{3} \left.\right)_{3} + \left(N O\right)_{2} + 2 H_{2} O$

Phản ứng của Cu:

$C u + 4 \left(H N O\right)_{3} \rightarrow \left(C u \left(\right. N O\right)_{3} \left.\right)_{2} + 2 \left(N O\right)_{2} + 2 H_{2} O$

b) Tính m (khối lượng hỗn hợp)

Bước 1: Tính số mol NO₂

Ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc), 1 mol khí chiếm 22,4 lít.

Số mol NO₂:

$n_{N O_{2}} = \frac{6 , 72}{22 , 4} = 0 , 3 \&\text{nbsp};\text{mol}$

Bước 2: Gọi số mol các kim loại:

$n_{A l} = a$
$n_{F e} = b$
$n_{C u} = c$

Bước 3: Viết biểu thức số mol NO₂ theo a, b, c

Từ các phản ứng:

Mỗi mol Al tạo ra 3 mol NO₂ → tổng NO₂ từ Al: $3 a$
Mỗi mol Fe tạo ra 1 mol NO₂ → tổng NO₂ từ Fe: $b$
Mỗi mol Cu tạo ra 2 mol NO₂ → tổng NO₂ từ Cu: $2 c$

Tổng số mol NO₂:

$3 a + b + 2 c = 0 , 3 \left(\right. 1 \left.\right)$

Bước 4: Tính khối lượng muối thu được

Khối lượng muối khan: 86,4 gam.

Muối tạo thành:

Al(NO₃)₃ có khối lượng mol:
Al: 27 g/mol
N: 14 g/mol ×3 = 42 g/mol
O: 16 g/mol ×9 = 144 g/mol
Tổng: 27 + 42 + 144 = 213 g/mol
Fe(NO₃)₃ có khối lượng mol:
Fe: 56 g/mol
N: 14 ×3 = 42 g/mol
O: 16 ×9 = 144 g/mol
Tổng: 56 + 42 + 144 = 242 g/mol
Cu(NO₃)₂ có khối lượng mol:
Cu: 64 g/mol
N: 14 ×2 = 28 g/mol
O: 16 ×6 = 96 g/mol
Tổng: 64 + 28 + 96 = 188 g/mol

Bước 5: Viết biểu thức khối lượng muối:

$213 a + 242 b + 188 c = 86 , 4 \left(\right. 2 \left.\right)$

Bước 6: Viết biểu thức khối lượng hỗn hợp ban đầu:

$27 a + 56 b + 64 c = m \left(\right. 3 \left.\right)$

c) Giải hệ phương trình

Ta có 2 phương trình (1) và (2) với 3 ẩn (a, b, c). Để giải, ta cần giả sử hoặc thêm điều kiện.

Giả sử Cu không phản ứng (c = 0):

Phương trình (1):
$3 a + b = 0 , 3$
Phương trình (2):
$213 a + 242 b = 86 , 4$

Giải hệ:

Từ (1):
$b = 0 , 3 - 3 a$

Thay vào (2):

$213 a + 242 \left(\right. 0 , 3 - 3 a \left.\right) = 86 , 4$ $213 a + 72 , 6 - 726 a = 86 , 4$ $- 513 a = 86 , 4 - 72 , 6 = 13 , 8$ $a = - \frac{13 , 8}{513} \approx - 0 , 0269 ( \hat{\text{a}} \text{m},\&\text{nbsp};\text{v} \hat{\text{o}} \&\text{nbsp};\text{l} \overset{ˊ}{\text{y}} )$

Vậy giả sử Cu không phản ứng không đúng.

Giả sử Fe không phản ứng (b=0):

Phương trình (1):
$3 a + 2 c = 0 , 3$
Phương trình (2):
$213 a + 188 c = 86 , 4$

Giải hệ:

Từ (1):
$2 c = 0 , 3 - 3 a \Rightarrow c = \frac{0 , 3 - 3 a}{2}$

Thay vào (2):

$213 a + 188 \times \frac{0 , 3 - 3 a}{2} = 86 , 4$ $213 a + 94 \left(\right. 0 , 3 - 3 a \left.\right) = 86 , 4$ $213 a + 28 , 2 - 282 a = 86 , 4$ $- 69 a = 86 , 4 - 28 , 2 = 58 , 2$ $a = - \frac{58 , 2}{69} \approx - 0 , 843 ( \hat{\text{a}} \text{m},\&\text{nbsp};\text{v} \hat{\text{o}} \&\text{nbsp};\text{l} \overset{ˊ}{\text{y}} )$

Cũng không hợp lý.

Giả sử Al không phản ứng (a=0):

Phương trình (1):
$b + 2 c = 0 , 3$
Phương trình (2):
$242 b + 188 c = 86 , 4$

Giải hệ:

Từ (1):
$b = 0 , 3 - 2 c$

Thay vào (2):

$242 \left(\right. 0 , 3 - 2 c \left.\right) + 188 c = 86 , 4$ $72 , 6 - 484 c + 188 c = 86 , 4$ $- 296 c = 86 , 4 - 72 , 6 = 13 , 8$ $c = - \frac{13 , 8}{296} \approx - 0 , 0466 ( \hat{\text{a}} \text{m},\&\text{nbsp};\text{v} \hat{\text{o}} \&\text{nbsp};\text{l} \overset{ˊ}{\text{y}} )$

Kết luận:

Bài toán cần thêm dữ kiện hoặc giả thiết để giải chính xác.

Nếu bạn muốn, mình có thể giúp bạn giải chi tiết hơn khi có thêm thông tin nhé!

Lưu ý: Đây là bài tập Hóa học nâng cao, không phải bài lớp 1 nhé! Nếu bạn cần bài tập phù hợp hơn, mình sẵn sàng giúp!

Câu trả lời:

Chào bạn! Bài toán bạn đưa ra thuộc phần Hóa học lớp 12 hoặc Đại học, không phải bài học dành cho lớp 1 nhé. Nhưng mình sẽ giúp bạn giải nhanh và rõ ràng nhất có thể.

Bài toán:

Hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu.
Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc, nóng, dư.
Khí NO₂ thu được: 6,72 lít (ở đktc).
Cô cạn dung dịch Y thu được 86,4 gam muối khan.
Yêu cầu:
a) Viết các phương trình phản ứng.
b) Tính m.
c) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.

a) Viết các phương trình hóa học

Các kim loại phản ứng với HNO₃ đặc, nóng tạo muối nitrát và khí NO₂:

Phản ứng của Al:

$A l + 6 \left(H N O\right)_{3} \rightarrow \left(A l \left(\right. N O\right)_{3} \left.\right)_{3} + 3 \left(N O\right)_{2} + 3 H_{2} O$

Phản ứng của Fe:

$F e + 4 \left(H N O\right)_{3} \rightarrow \left(F e \left(\right. N O\right)_{3} \left.\right)_{3} + \left(N O\right)_{2} + 2 H_{2} O$

Phản ứng của Cu:

$C u + 4 \left(H N O\right)_{3} \rightarrow \left(C u \left(\right. N O\right)_{3} \left.\right)_{2} + 2 \left(N O\right)_{2} + 2 H_{2} O$

b) Tính m (khối lượng hỗn hợp)

Bước 1: Tính số mol NO₂

Ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc), 1 mol khí chiếm 22,4 lít.

Số mol NO₂:

$n_{N O_{2}} = \frac{6 , 72}{22 , 4} = 0 , 3 \&\text{nbsp};\text{mol}$

Bước 2: Gọi số mol các kim loại:

$n_{A l} = a$
$n_{F e} = b$
$n_{C u} = c$

Bước 3: Viết biểu thức số mol NO₂ theo a, b, c

Từ các phản ứng:

Mỗi mol Al tạo ra 3 mol NO₂ → tổng NO₂ từ Al: $3 a$
Mỗi mol Fe tạo ra 1 mol NO₂ → tổng NO₂ từ Fe: $b$
Mỗi mol Cu tạo ra 2 mol NO₂ → tổng NO₂ từ Cu: $2 c$

Tổng số mol NO₂:

$3 a + b + 2 c = 0 , 3 \left(\right. 1 \left.\right)$

Bước 4: Tính khối lượng muối thu được

Khối lượng muối khan: 86,4 gam.

Muối tạo thành:

Al(NO₃)₃ có khối lượng mol:
Al: 27 g/mol
N: 14 g/mol ×3 = 42 g/mol
O: 16 g/mol ×9 = 144 g/mol
Tổng: 27 + 42 + 144 = 213 g/mol
Fe(NO₃)₃ có khối lượng mol:
Fe: 56 g/mol
N: 14 ×3 = 42 g/mol
O: 16 ×9 = 144 g/mol
Tổng: 56 + 42 + 144 = 242 g/mol
Cu(NO₃)₂ có khối lượng mol:
Cu: 64 g/mol
N: 14 ×2 = 28 g/mol
O: 16 ×6 = 96 g/mol
Tổng: 64 + 28 + 96 = 188 g/mol

Bước 5: Viết biểu thức khối lượng muối:

$213 a + 242 b + 188 c = 86 , 4 \left(\right. 2 \left.\right)$

Bước 6: Viết biểu thức khối lượng hỗn hợp ban đầu:

$27 a + 56 b + 64 c = m \left(\right. 3 \left.\right)$

c) Giải hệ phương trình

Ta có 2 phương trình (1) và (2) với 3 ẩn (a, b, c). Để giải, ta cần giả sử hoặc thêm điều kiện.

Giả sử Cu không phản ứng (c = 0):

Phương trình (1):
$3 a + b = 0 , 3$
Phương trình (2):
$213 a + 242 b = 86 , 4$

Giải hệ:

Từ (1):
$b = 0 , 3 - 3 a$

Thay vào (2):

$213 a + 242 \left(\right. 0 , 3 - 3 a \left.\right) = 86 , 4$ $213 a + 72 , 6 - 726 a = 86 , 4$ $- 513 a = 86 , 4 - 72 , 6 = 13 , 8$ $a = - \frac{13 , 8}{513} \approx - 0 , 0269 ( \hat{\text{a}} \text{m},\&\text{nbsp};\text{v} \hat{\text{o}} \&\text{nbsp};\text{l} \overset{ˊ}{\text{y}} )$

Vậy giả sử Cu không phản ứng không đúng.

Giả sử Fe không phản ứng (b=0):

Phương trình (1):
$3 a + 2 c = 0 , 3$
Phương trình (2):
$213 a + 188 c = 86 , 4$

Giải hệ:

Từ (1):
$2 c = 0 , 3 - 3 a \Rightarrow c = \frac{0 , 3 - 3 a}{2}$

Thay vào (2):

$213 a + 188 \times \frac{0 , 3 - 3 a}{2} = 86 , 4$ $213 a + 94 \left(\right. 0 , 3 - 3 a \left.\right) = 86 , 4$ $213 a + 28 , 2 - 282 a = 86 , 4$ $- 69 a = 86 , 4 - 28 , 2 = 58 , 2$ $a = - \frac{58 , 2}{69} \approx - 0 , 843 ( \hat{\text{a}} \text{m},\&\text{nbsp};\text{v} \hat{\text{o}} \&\text{nbsp};\text{l} \overset{ˊ}{\text{y}} )$

Cũng không hợp lý.

Giả sử Al không phản ứng (a=0):

Phương trình (1):
$b + 2 c = 0 , 3$
Phương trình (2):
$242 b + 188 c = 86 , 4$

Giải hệ:

Từ (1):
$b = 0 , 3 - 2 c$

Thay vào (2):

$242 \left(\right. 0 , 3 - 2 c \left.\right) + 188 c = 86 , 4$ $72 , 6 - 484 c + 188 c = 86 , 4$ $- 296 c = 86 , 4 - 72 , 6 = 13 , 8$ $c = - \frac{13 , 8}{296} \approx - 0 , 0466 ( \hat{\text{a}} \text{m},\&\text{nbsp};\text{v} \hat{\text{o}} \&\text{nbsp};\text{l} \overset{ˊ}{\text{y}} )$

Kết luận:

Bài toán cần thêm dữ kiện hoặc giả thiết để giải chính xác.

Nếu bạn muốn, mình có thể giúp bạn giải chi tiết hơn khi có thêm thông tin nhé!

Lưu ý: Đây là bài tập Hóa học nâng cao, không phải bài lớp 1 nhé! Nếu bạn cần bài tập phù hợp hơn, mình sẵn sàng giúp!

Bài toán:

a) Viết các phương trình hóa học

b) Tính m (khối lượng hỗn hợp)

Bước 1: Tính số mol NO₂

Bước 2: Gọi số mol các kim loại:

Bước 3: Viết biểu thức số mol NO₂ theo a, b, c

Bước 4: Tính khối lượng muối thu được

Bước 5: Viết biểu thức khối lượng muối:

Bước 6: Viết biểu thức khối lượng hỗn hợp ban đầu:

c) Giải hệ phương trình

Giả sử Cu không phản ứng (c = 0):

Giả sử Fe không phản ứng (b=0):

Giả sử Al không phản ứng (a=0):

Kết luận:

Chúng tôi đề xuất

Tài nguyên

Ứng dụng mobile

Bài toán:

a) Viết các phương trình hóa học

b) Tính m (khối lượng hỗn hợp)

Bước 1: Tính số mol NO₂

Bước 2: Gọi số mol các kim loại:

Bước 3: Viết biểu thức số mol NO₂ theo a, b, c

Bước 4: Tính khối lượng muối thu được

Bước 5: Viết biểu thức khối lượng muối:

Bước 6: Viết biểu thức khối lượng hỗn hợp ban đầu:

c) Giải hệ phương trình

Giả sử Cu không phản ứng (c = 0):

Giả sử Fe không phản ứng (b=0):

Giả sử Al không phản ứng (a=0):

Kết luận:

Bảng xếp hạng

Các khóa học có thể bạn quan tâm

Yêu cầu VIP