Hòa tan 2,8 gam một kim loại R có hóa trị II bằng một hỗn hợp gồm 80 ml dung dịch H2SO4 0,5M và 200 ml dung dịch HCl 0,2M thu được dung dịch A và V lít khí H2 (ở đktc). Để trung hòa dung dịch A thì cần 100 ml dung dịch KOH 0,2M. Phát biểu nào dưới đây về bài toán trên là chưa đúng?

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

PTHH: R+ H2SO4 → RSO4+ H2 ↑ (1) R+ 2HCl → RCl+ H2 ↑ (2) Trong hỗn hợp ban đầu n H2SO4: n HCl = 1:1 ⇒ phản ứng với R theo tỉ lệ 1: 1 ⇒ Tỉ lệ của H2SO4 dư và HCl dư cũng là 1: 1 Đặt số mol H2SO4 dư = n HCl dư = x (mol) H2SO4+ 2KOH → K 2 SO4+ 2H2O (3) x →2x (mol) HCl+ KOH → KCl+ H2O (4) x → x (mol) ⇒ tổng số mol KOH là: 2x+ x = 0,02 ⇒ x = ? (mol)

Từ đó tính được số mol H2SO4; HCl pư ở (1), (2). Đặt vào phương trình (1), (2) tính toán được các dữ liệu mà đề bài yêu cầu. n H2SO4 = 0,5.0,08 = 0,04 (mol); n HCl = 0,2.0,2 = 0,04 (mol); n KOH = 0,1.0,2 = 0,02 (mol)

PTHH: R+ H2SO4 → RSO4+ H2 ↑ (1) R+ 2HCl → RCl+ H2 ↑ (2) Trong hỗn hợp ban đầu n H2SO4: n HCl = 0,04: 0,04 = 1:1 ⇒ phản ứng với R theo tỉ lệ 1: 1 ⇒ Tỉ lệ của H2SO4 dư và HCl dư cũng là 1: 1 Đặt số mol H2SO4 dư = n HCl dư = x (mol) H2SO4+ 2KOH → K 2 SO4+ 2H2O (3) x →2x (mol) HCl+ KOH → KCl+ H2O (4) x → x (mol) ⇒ tổng số mol KOH là: 2x+ x = 0,02 ⇒ x = 1/150 (mol) ⇒ n H2SO4(1) = 0,04 – 1/150 = 1/30 (mol) n HCl(1) = 0,04 – 1/150 = 1/30 (mol)

PTHH: R+ H2SO4 → RSO4+ H2 ↑ (1) 1 over 30 ← 1 over 30 → 1 over 30 R+ 2HCl → RCl+ H2 ↑ (2) 1 over 60 ← 1 over 30 → 1 over 60 ⇒ ∑ n_H2 = 1 over 30+ 1 over 60 = 0,05 (mol) ⇒ V_H2(dktc) = 0,05 × 22,4 = 1,12(l) ⇒ C đúng ⇒ ∑ n R = 1 over 30+ 1 over 60 = 0,05 (mol) ⇒ M R = m R over n R = 2,8 over 0,05 = 56 (Fe) ⇒ A,B đúng \% Fe = m Fe over m_FeSO4.100\% = 1 over 30 × 56 over 1 over 30 × 152.100\% = 36,84\% ⇒ D sai

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. Thành phần phần trăm về khối lượng của R (hóa trị II) trong hợp chất muối sunfat ứng với R là 28%..