Ngâm một đinh sắt sạch trong 200ml dung dịch CuSO₄. Sau khi phản ứng kết thúc, lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch rửa sạch nhẹ bằng nước cất và sấy khô rồi đem cân thấy khối lượng đinh sắt tăng 0,8 gam so với ban đầu. Nồng độ mol của dung dịch CuSO₄ đã dùng là giá trị nào dưới đây?

Hướng dẫn:

Phân tích bài toán: Bài toán này cũng cho cả số mol Fe và AgNO₃, như vậy ta phải xét xem chất nào dư và để xem có xảy ra phản ứng dưới đây hay không:

Fe(NO₃)2 + AgNO₃ → Fe(NO₃)2 + Ag

Phương trình hóa học:

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag      (1)

0,01 →    0,02    → 0,01       →0,02

Sau phản ứng: AgNO₃dư là 0,025 – 0,02 = 0,005 mol

Trong dung dịch có chứa ion Fe²⁺ lại có ion ^Ag+ nên tiếp tục xảy ra phản ứng

Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + Ag      (2)

0,005             0,005              0,005

Dung dịch X gồm: Fe(NO₃)₃: 0,005 mol, Fe(NO₃)2 còn lại: 0,01 – 0,005 = 0,005 mol Khối lượng muối trong dung dịch X: (180 + 242).0,005 = 2,11 gam

Cách giải nhanh: Ta thấy AgNO₃ còn dư sau phản ứng nên dung dịch muối sau phản ứng chỉ chứa gốc NO₃^- và cation của Fe nên khối lượng muối bằng khối lượng cation Fe cộng khối lượng gốc NO₃^-.

m_muối = m_Fe + m_NO3^-= 0,01*56 + 0,025*62 = 2,11 gam

Hướng dẫn:

Phân tích bài toán: Vì đề bài yêu cầu xác định kim loại mà chưa cho hóa trị, các đáp án chỉ có Al là hóa trị III, do đó để giải quyết bài toán đơn giản hơn ta có thể giả sử kim loại M có hóa trị II để giải, nếu tìm không phải kim loại hóa trị II ta chọn đáp án Al. Còn nếu đề bài cho các kim loại có hóa trị biến đổi từ I đến III, khi đó ta giải trường hợp tổng quát với n là hóa trị của kim loại M.

Giả sử kim loại có hóa trị II Số mol của FeCl₂: n = CM.V = 0,5.0,1 = 0,05 mol

Phương trình hóa học:

M     +    FeCl₂     →    MCl₂ +    Fe

0,05    ←    0,05 →                         0,05mol

Theo đề bài ta có: m_{M tan} – m_{Fe bám vào} = m_{M giảm}

0,05.M - 56.0,05 = 0,45 → Giải ra M = 65 (Zn)

Vậy điều giả sử là đúng ⇒ Chọn đáp án C.