a. Phương trình hóa học có thể điều chế hiđro.

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Fe + H₂SO₄ (loãng) → FeSO₄ + H₂

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

b. Số mol khí hiđro là: n = 0,1 (mol)

Khối lượng kẽm cần dùng là: m = 0,1x65 = 6,5 (g)

Khối lượng sắt cần dùng là: m = 0,1x56 = 5,6 (g).

a) Các PTHH biểu diễn phản ứng điều chế khí H₂ trong phòng thí nghiệm dựa vào các hóa chất : HCl, H₂SO₄ loãng, Zn và Fe là:

(1) Zn + 2HCl -> ZnCl₂ + H₂\(\uparrow\)

(2) Fe + 2HCl -> FeCl₂ + H₂\(\uparrow\)

(3) Zn + H₂SO₄ (loãng) -> ZnSO₄ + H₂\(\uparrow\)

(4) Fe + H₂SO₄ (loãng) -> FeSO₄ + H₂\(\uparrow\)

b) Ta có: \(n_{H_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)

Theo các PTHH và đề bài, ta có:

\(n_{Zn\left(1\right)}=n_{Fe\left(2\right)}=n_{Zn\left(3\right)}=n_{Fe\left(4\right)}=n_{H_2}=0,1\left(mol\right)\)

- Khối lượng kẽm cần dùng : \(m_{Zn}=0,1.65=6,5\left(g\right)\)

- Khối lượng sắt cần dùng: \(m_{Fe}=0,1.56=5,6\left(g\right)\)

\(Zn + 2HCl \to ZnCl_2 + H_2\\ Zn + H_2SO_4 \to ZnSO_4 + H_2\\ Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2\\ Fe + H_2SO_4 \to FeSO_4 + H_2\\ n_{Fe} = n_{Zn} = n_{H_2} = \dfrac{2,24}{22,4} = 0,1(mol)\\ m_{Fe} = 0,1.56 = 5,6(gam) ; m_{Zn} = 0,1.65 = 6,5(gam)\)

Đặt số mol hiđro sinh ra là a, ta dễ dàng tính được số mol của từng kim loại và của từng axit. Từ đó tính ra khối lượng của chúng và sẽ thấy được chỉ ở phản ứng (5) khối lượng Al và khối lượng HCl là nhỏ nhất.

nFe= 11,2 : 56 = 0,2 (mol) 
pthh : Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2(phan ung the ) 
         0,2 -----------------------> 0,2 (mol) 
=> VH2 = 0,2 . 22,4 = 4,48 ( l) 
pthh : CuO + H2 -t--> Cu +H2O 
                       0,2---> 0,2 (mol) 
=> mCu = 0,2 . 64 = 12,8 (mol) 

Phương trình hóa học của phản ứng:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2.

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2.

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2.

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2.

Theo phương trình (3) mFe cần dùng: 56.0,1 = 5,6g.

Theo phương trình (4) mZn cần dùng: 65.0,1 = 6,5g.

a)

\(Zn+H2SO4\rightarrow ZnSO4+H2\)

\(2Al+3H2SO4\rightarrow Al2\left(SO4\right)3+3H2\)

\(Fe+H2SO4\rightarrow FeSO4+H2\)

b) giải sử khối KL cùng là \(m\left(g\right)\)

\(\Rightarrow n_{Zn}=\frac{m}{65}\Rightarrow n_{H_2}=\frac{m}{65}\)

\(\Rightarrow n_{Al}=\frac{m}{27}\Rightarrow n_{H_2}=1,5.\frac{m}{27}\)

\(\Rightarrow n_{Fe}=\frac{m}{56}\Rightarrow n_{H_2}=\frac{m}{56}\)

\(\Rightarrow Al\)

c) Giả sử : \(n_{H_2}=0,15mol\)

\(\Rightarrow n_{Zn}=0,15mol\Rightarrow m=9,75g\)

\(\Rightarrow n_{Al}=0,1mol\Rightarrow m=2,7g\)

\(\Rightarrow n_{Fe}=0,15mol\Rightarrow m=8,4g\)

\(\Rightarrow Al\)

\(Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\)

Tỉ lệ số nguyên tử Zn : số phân tử HCl : số phân tử ZnCl₂ : số phân tử H₂ = 1 : 2 : 1 : 1 

Bảo toàn khối lượng : 

\(m_{Zn}+m_{HCl}=m_{ZnCl_2}+m_{H_2}\)

\(m_{H_2}=13+14.6-27.2=0.4\left(g\right)\)

- Zn + 2HCl --> ZnCl₂ + H₂

- Tỉ lệ Zn : HCl : ZnCl₂ : H₂ = 1:2:1:1

- Theo ĐLBTKL: \(m_{Zn}+m_{HCl}=m_{ZnCl_2}+m_{H_2}\)

=> \(m_{H_2}=13+14,6-27,2=0,4\left(g\right)\)

a) Phương trình phản ứng:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Fe + H2SO4loãng → FeSO4 + H2

2Al+ 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

b) Giả sử cho cùng một khối lượng là a g kim loại kẽm sắt và nhôm

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2     (1)

Fe + H2SO4loãng → FeSO4 + H2     (2)

2Al+ 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2     (3)

Ta có 

Theo pt nH2 (1) = nZn =  mol

nH2 (2) = nFe =  mol

Như vậy ta nhận thấy  ⇒ nH2 (3) > nH2 (2) > nH2 (1)

Như vậy cho cùng một lượng kim loại tác dụng với axit H2SO4 loãng dư thì nhôm cho nhiều khí hidro hơn, sau đó đến sắt và ít nhất là kẽm

c) Nếu thu được cùng một lượng khí hidro thì khối lượng kim loại ít nhất là nhôm, sau đó đến sắt, cuối cùng là kẽm.