Hoà tan 7,84 gam Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp hai axit HCl 0,15M và H2SO4 0,25M, thấy thoát ra V lít khí H2 (đktc). Tính V

Để tính khối lượng khí H2 thoát ra sau khi hòa tan sắt Fe trong dung dịch axit HCl và H2SO4, trước tiên ta cần tính số mol của Fe.

Khối lượng mol của Fe là 56 g/mol.

Số mol của Fe là:
n(Fe) = 7,84 g / 56 g/mol = 0,14 mol.

Tiếp theo, ta cần tìm số mol của các axit trong dung dịch:

Dung dịch HCl:
C(HCl) = 0,15M, thể tích V(HCl) = 200 ml = 0,2 L.
=> Số mol HCl = C(HCl) V(HCl) = 0,15 mol/L 0,2 L = 0,03 mol.

Dung dịch H2SO4:
C(H2SO4) = 0,25M, thể tích V(H2SO4) = 200 ml = 0,2 L.
=> Số mol H2SO4 = C(H2SO4) V(H2SO4) = 0,25 mol/L 0,2 L = 0,05 mol.

Khi hòa tan Fe trong dung dịch HCl và H2SO4, phản ứng xảy ra như sau:

1. Phản ứng với HCl:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2.

2. Phản ứng với H2SO4:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2.

Từ phản ứng HCl, ta cần 2 mol HCl để phản ứng với 1 mol Fe. Từ phản ứng H2SO4, ta cần 1 mol H2SO4 để phản ứng với 1 mol Fe.

Do đó, tổng số mol axit cần thiết để hòa tan 0,14 mol Fe là:
- Với HCl: 0,14 mol Fe cần 0,28 mol HCl.
- Với H2SO4: 0,14 mol Fe cần 0,14 mol H2SO4.

Số mol HCl có trong dung dịch là 0,03 mol nên không đủ để phản ứng với Fe.

Do số mol HCl không đủ, phản ứng chính sẽ giới hạn bởi HCl. Từ đó, ta sẽ dùng lượng HCl sẵn có để tạo ra khí H2.

Số mol H2 tạo ra từ phản ứng với HCl là:
Số mol H2 = Số mol HCl / 2 = 0,03 mol / 2 = 0,015 mol.

Tính thể tích H2 theo điều kiện tiêu chuẩn (đktc):
1 mol khí lý tưởng chiếm 22,4 L.

V(H2) = n(H2) 22,4 L = 0,015 mol 22,4 L/mol = 0,336 L.

Vậy thể tích V khí H2 thoát ra là:
V = 0,336 lít.