Hòa tan hoàn toàn 12,1g hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100ml dung dịch HCl 3M. a) Viết các phương trình hóa học. b) Tính phần trăm theo khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu. c) Hãy tính khối lượng dung dịch H2SO4 có nồng độ 20 % để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

V_HCl = 100ml = 0,1 lít ⇒ n_HCl = C_M . V = 0,1 . 3 = 0,3 mol

Đặt x và y là số mol CuO và ZnO trong hỗn hợp.

a) Phương trình hóa học xảy ra:

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O (1)

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O (2)

b) Tình thành phần hỗn hợp, dựa vào phương trình hóa học (1), (2) và dữ kiện đề bài cho ta có hệ phương trình đại số:

Theo phương trình: n_HCl (1) = 2. n_CuO = 2.x mol; n_HCl (2) = 2. n_ZnO = 2y mol

⇒ n_HCl = 2x + 2y = 0,3 (∗)

Ta có: m_CuO = (64 + 16).x = 80x ; m_ZnO = (65 + 16).y = 81y

⇒m_hh = 80x + 81y = 12,1. (∗∗)

Từ (∗) và (∗∗) ta có hệ phương trình: 2x + 2y = 0,3 & 80x + 81y = 12,1

Giải hệ phương trình trên ta có: x = 0,05; y= 0,1.

⇒ n_CuO = 0,05 mol, n_ZnO = 0,1 mol

m_CuO = 80 . 0,05 = 4 g

%mCuO = (4.100%)/12,1 = 33%

=> %mZnO = 67%

c) Khối lượng H₂SO₄ cần dùng:

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O (3)

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O (4)

Dựa vào phương trình (3) và (4), ta có:

Theo pt (3) n_H2SO4 = n_CuO = 0,05 mol

Theo pt (4) n_H2SO4 = n_ZnO = 0,1 mol

⇒ m_H2SO4 = 98. (0,05 + 0,1) = 14,7g.

Khối lượng dung dịch H₂SO₄ 20% cần dùng: m = (14,7.100)/20 = 73,5g