Cho 5,15 gam hỗn hợp bột A gồm Zn và Cu vào 140 ml dung dịch AgNO3 1M. Sau khi phản ứng xong, được 15,76 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch B. Chia dung dịch B thành 2 phần bằng nhau. Thêm một lượng dư dung dịch KOH vào phần thứ nhất, được kết tủa. Lọc lấy kết tủa, đem nung đến khối lượng không đổi, được m gam chất rắn.
1) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và tính giá trị của m.
2) Cho bột Zn tới dư vào phần thứ hai của dung dịch B, thu được dung dịch D. Cho từ từ V ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch D, được 2,97 gam kết tủa. Tính giá trị của V.
Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Câu trả lời tốt nhất
(Đáp án từ BGD)
Khi cho hỗn hợp A gồm Zn và Cu vào dung dịch AgNO3, xảy ra phản ứng:
Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag (1)
Khi Zn phản ứng hết, xảy ra tiếp phản ứng:
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag (2)
Theo đề bài, sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại, hỗn hợp đó chỉ có thể là: Zn dư, Ag, Cu (trường hợp 1) hoặc Ag, Cu dư (trường hợp 2).
Xét trường hợp 1: Khi đó chỉ có (1) xảy ra và AgNO3 phản ứng hết.
Gọi số mol Zn, Cu trong 5,15 gam hỗn hợp A tương ứng là x và y; số mol Zn đã phản ứng là a, ta có:
Khối lượng hỗn hợp A 65x + 64y = 5,15 (a)
Khối lượng hỗn hợp kim loại: 65(x – a) + 64y + 108.2a = 15,76 (b)
Số mol AgNO3: 2a = 0,14.1 = 0,14 hay a = 0,07 (c)
Từ (b) và (c), suy ra 65x + 64y = 5,19 ⇒ Mâu thuẫn với (a) ⇒ Loại trường hợp 1.
Xét trường hợp 2: Khi đó cả (1), (2) xảy ra và AgNO3 phản ứng hết.
Gọi số mol Cu đã phản ứng là b, ta có:
Khối lượng hỗn hợp kim loại: 64(y – b) + 108.2(x + b) = 15,76 (b’)
Số mol AgNO3: 2(x + b) = 0,14 hay (x + b) = 0,07 (c’)
Giải hệ 3 phương trình (a), (b’), (c’), được: x = 0,03 (mol); y = 0,05 (mol); b = 0,04 (mol).
Mỗi phần của dung dịch B có 0,015 mol Zn(NO3)2 và 0,02 mol Cu(NO3)2.
Phản ứng ở phần thứ nhất:
Cu(NO3)2 + 2KOH → 2KNO3 + Cu(OH)2↓ (3)
Zn(NO3)2 + 2KOH → 2KNO3 + Zn(OH)2↓ (4)
Zn(OH)2 + 2KOH → K2ZnO2 + 2H2O (5)
Khi nung kết tủa: Cu(OH)2 = CuO + H2O (6)
Số mol CuO = số mol Cu(NO3)2 = 0,02 mol ⇒ m = 0,02.80 = 1,6 (gam). 0,25
2.
Khi cho Zn vào phần thứ hai của dung dịch B:
Zn + Cu(NO3)2 → Cu + Zn(NO3)2 (7)
Số mol Zn(NO3)2 = số mol Cu(NO3)2 = 0,02 mol
⇒ Tổng số mol Zn(NO3)2 trong dung dịch D = 0,015 + 0,02 = 0,035 (mol).
Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch D, xảy ra phản ứng:
2NaOH + Zn(NO3)2 → Zn(OH)2 + 2NaNO3 (8)
Nếu NaOH dư:
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O (9)
+ Trường hợp chỉ xảy ra phản ứng (8):
Số mol Zn(OH)2 = 2,97/99 = 0,03 (mol)
⇒ Số mol NaOH = 2.0,03 = 0,06 (mol).
Thể tích dung dịch NaOH: V = 0,06.1000/2 = 30 (ml).
+ Trường hợp xảy ra phản ứng (8), (9):
Số mol NaOH ở (8) = 2 số mol Zn(NO3)2 = 2.0,035 = 0,07 (mol)
Số mol NaOH ở (9) = 2 số mol Zn(OH)2 bị tan = 2(0,035 – 0,03) = 0,01 (mol).
Tổng số mol NaOH cần dùng = 0,07 + 0,01 = 0,08 (mol)
Thể tích dung dịch NaOH: V = 0,08.1000/2 = 40 (ml).
Dạ, cho em hỏi khi đi thi HSG nếu trình bày ở câu a, biện luận: nAgNO3=0,14->mAg(max)=15,12(g <15,76(g) suy ra hỗn hợp kim loại dư, dung dịch AgNO3 phản ứng hết có bị trừ điểm không ạ ? Mong ad trả lời giúp em.