Tiến hành hai thí nghiệm sau:

Cho m gam bột Fe (dư) vào 100 ml dung dịch Cu(NO₃)₂ a mol/L;

Cho m gam bột Fe (dư) vào 100 ml dung dịch AgNO₃ b mol/L.

Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được ở hai thí nghiệm bằng nhau. Mối quan hệ giữa a và b là:

Đáp án D

Phương pháp giải:

Cách 1: Tính theo PT ion thu gọn

TN₁: Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu ↓

⟹ m_{chất rắn sau} = m - m_{Fe pư} + m_Cu

TN₂: Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag ↓

⟹ m_{chất rắn sau} = m - m_{Fe pư} + m_Ag

Do khối lượng chất rắn ở 2 thí nghiệm bằng nhau ⟹ mối liên hệ giữa a và b.

Cách 2: Tăng giảm khối lượng

Giải chi tiết:

Cách 1: Tính theo PT ion thu gọn

TN₁: Fe   +    Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu ↓

        0,1a ← 0,1a →              0,1a       (mol)

⟹ m_{chất rắn sau} = m - m_{Fe pư} + m_Cu = m - 0,1a.56 + 0,1a.64 = m + 0,8a (g)

TN₂: Fe    +   2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag ↓

       0,05b ← 0,1b →              0,1b     (mol)

⟹ m_{chất rắn sau} = m - m_{Fe pư} + m_Ag = m - 0,05b.56 + 0,1b.108 = m + 8b (g)

Do khối lượng chất rắn ở 2 thí nghiệm bằng nhau ⟹ m + 0,8a = m + 8b ⟹ a = 10b.

Cách 2: Tăng giảm khối lượng

            Fe        →      Cu

(PT)      1                    1    (mol)       ⟹ m_tăng = 64 - 56 = 8 (g)

(ĐB)                         0,1a  (mol)      ⟹ m_tăng = 0,8a (g)

             Fe        →     2Ag

(PT)       1                    2    (mol)      ⟹ m_tăng = 2.108 - 56 = 160 gam

(ĐB)                          0,1b (mol)      ⟹ m_tăng = 8b (g)

Do khối lượng chất rắn ở 2 thí nghiệm bằng nhau

⟹ 0,8a = 8b ⟹ a = 10b.