Bài 6 trang 119 SGK Hóa học 8

Đề bài

Cho các kim loại kẽm nhôm, sắt lần lượt tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng.

a. Viết các phương trình phản ứng.

b. Cho cùng một khối lượng các kim loại trên tác dụng hết với axit dư thì kim loại nào cho nhiều khí hiđro nhất?

c. Nếu thu được cùng một thể tích khí hiđro thì khối lượng kim loại nào nhỏ nhất?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a. kim loại + axit →  muối + khí hidro

b. giả sử cùng một lượng mỗi kim loại là a (gam) => tính số mol của mỗi kim loại

=> dựa vào phương trình hóa học xem số mol H₂ sinh ra ở phương trình nào nhiều nhất thì kim loại đó cho nhiều khí nhất.

c. giả sử cùng thu được 1 thể tích khí H₂ là 22,4 lít => số mol H₂ 

Dựa vào phương trình hóa học tính số mol và khối lượng các kim loại =>khối lượng kim loại nào nhỏ nhất

Lời giải chi tiết

a. Phương trình phản ứng:

Zn + H₂SO_{4 loãng} → ZnSO₄ + H₂ ↑            (1)

2Al  + 3H₂SO_4loãng → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂ ↑  (2)

Fe  +  H₂SO_{4 loãng} → FeSO₄ + H₂ ↑            (3)

b. Giả sử khối lượng mỗi kim loại lấy phản ứng là a (gam)

Vậy số mol của Zn, Al và Fe lần lượt là: 

\({n_{Zn}} = \dfrac{a}{{65}};{n_{Al}} = \dfrac{a}{{27}};{n_{Fe}} = \dfrac{a}{{56}}\,\,\,\,(mol)\)

Zn + H₂SO_4loãng → ZnSO₄ + H₂ ↑         (1)

\(\dfrac{a}{{65}}\)                                             \(\dfrac{a}{{65}}\)                    (mol)

2Al + 3H₂SO_4loãng → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂ ↑ (2)

\(\dfrac{a}{{27}}\)                                                  \(\dfrac{a}{{18}}\)                (mol)

Fe   +   H₂SO_{4 loãng} → FeSO₄ + H₂ ↑        (3)

\(\dfrac{a}{{56}}\)                                               \(\dfrac{a}{{56}}\)                (mol)

Ta thấy: \(\dfrac{a}{{18}} > \dfrac{a}{{56}} > \dfrac{a}{{65}}\)

=> vậy cùng một lượng kim loại tác dụng với lượng axit dư thì kim loại nhôm sẽ cho nhiều khí hiđro hơn.

c. Giả sử cùng thu được thể tích khí H₂ là 22,4 lít

\( \to {n_{{H_2}}} = \dfrac{{22,4}}{{22,4}} = 1\,\,mol\)

Theo phương trình (1): \({n_{Zn}} = {n_{{H_2}}} = 1\,\,mol \to {m_{Zn}} = 1.65 = 65\,\,gam\)

Theo phương trình (2): \({n_{Al}} = \dfrac{2}{3}{n_{{H_2}}} = \dfrac{2}{3}.1 = \dfrac{2}{3}\,\,mol \to {m_{Al}} = \dfrac{2}{3}.27 = 18\,\,gam\)

Theo phương trình (3): \({n_{F{\text{e}}}} = {n_{{H_2}}} = 1\,\,mol \to {m_{F{\text{e}}}} = 56.1 = 56\,\,gam\)

Vậy khối lượng kim loại nhỏ nhất là nhôm, tiếp theo là sắt và cuối cùng là kẽm.