Dẫn 6,1975 lít H2 ở điều kiện chuẩn vào hỗn hợp chứa 60 g ZnO và CuO. Tính khối lượng chất rắn sau phản ứng

Để giải bài toán này, chúng ta cần xác định phản ứng hóa học xảy ra, tính toán số mol của H₂ và khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng.

1. **Tính số mol của H₂:**

Ở điều kiện chuẩn, 1 mol khí chiếm 22,4 lít. Do đó:
\[
n_{H_2} = \frac{V_{H_2}}{22,4} = \frac{6,1975}{22,4} \approx 0,276 \text{ mol}
\]

2. **Phương trình phản ứng:**

ZnO và CuO sẽ phản ứng với H₂ như sau:

\[
ZnO + H_2 \rightarrow Zn + H_2O
\]
\[
CuO + H_2 \rightarrow Cu + H_2O
\]

Từ phương trình trên, ta thấy mỗi mol ZnO và CuO phản ứng với 1 mol H₂.

3. **Tính số mol của ZnO và CuO trong hỗn hợp:**

- Để tính số mol của ZnO và CuO, ta cần biết khối lượng mol của chúng:
- Khối lượng mol của ZnO (Zn = 65,38 g/mol; O = 16 g/mol):
\[
M_{ZnO} = 65,38 + 16 = 81,38 \text{ g/mol}
\]
- Khối lượng mol của CuO (Cu = 63,5 g/mol; O = 16 g/mol):
\[
M_{CuO} = 63,5 + 16 = 79,5 \text{ g/mol}
\]

Giả sử hỗn hợp chứa x g ZnO và y g CuO:
\[
x + y = 60 \text{ g}
\]

Số mol của ZnO:
\[
n_{ZnO} = \frac{x}{81,38} \text{ mol}
\]

Số mol của CuO:
\[
n_{CuO} = \frac{y}{79,5} \text{ mol}
\]

4. **Tính tổng số mol cần thiết để phản ứng hết H₂ với ZnO và CuO:**
Tổng số mol tối đa có thể phản ứng:
\[
n_{total} = n_{ZnO} + n_{CuO} = \frac{x}{81,38} + \frac{y}{79,5}
\]

5. **Phân tích số mol phản ứng:**
Hãy giả sử tất cả H₂ được dùng để phản ứng với ZnO và CuO và tìm ra mối quan hệ giữa x và y bằng cách thay số. Ta muốn tính sao cho:
\[
n_{total} = n_{H_2} \approx 0,276 \text{ mol}
\]

6. **Tính khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng:**

- Nếu H₂ phản ứng hết thì sẽ còn lại Zn và Cu từ ZnO và CuO:
- Sigmak các khối lượng vừa phản ứng:
\[
m_{Zn} = n_{ZnO} \cdot 65,38
\]
\[
m_{Cu} = n_{CuO} \cdot 63,5
\]

**Khối lượng thoát ra là khối lượng của H₂O, không tính vì yêu cầu chỉ khối lượng chất rắn.**

Kết luận, với tổng khối lượng hỗn hợp ban đầu là 60g:
\[
m_{rắn} = m_{Zn} + m_{Cu} = (m_{ZnO} + m_{CuO} - m_{ZnO + CuO}) = 60g - (x + y)
\]
Nhưng trên hết, vì chúng ta không có số liệu cụ thể cho từng thành phần của hỗn hợp, nên không thể tính chính xác khối lượng chất rắn sau phản ứng.

Tuy nhiên, tổng khối lượng chất rắn sau phản ứng sẽ là khối lượng ban đầu của hỗn hợp (60 g) trừ đi khối lượng khí H₂ (không có khối lượng còn lại của H₂O trong kết quả chất rắn). Để tính cụ thể hơn, ta cần số liệu cụ thể hơn cho khối lượng hoặc tỷ lệ giữa ZnO và CuO trong hỗn hợp ban đầu.