Để điều chế 0,05 mol H 2  thì:

n Z n = n M g  = 0,05 mol mà M M g < M Z n

⇒ Dùng Mg sẽ cần khối lượng nhỏ hơn

n H C l = 2 . n H 2  = 0,05 . 2 = 0,1 mol ⇒ m H C l  = 0,1 . 36,5 = 3,65 g

n H 2 S O 4 = n H 2  = 0,05 mol ⇒ m H 2 S O 4  = 0,05 .98 = 4,9g

⇒ Dùng axit HCl sẽ cần khối lượng nhỏ hơn

Nên với những chất đã cho muốn dùng với khối lượng nhỏ nhất để điều chế  H 2  ta dùng Mg và axit HCl

\(n_{H_2}=\dfrac{1,12}{22,4}=0,05mol\)

Điều chế cùng một lượng \(H_2\) từ một kim loại và một dung dịch axit để thu được khối lượng nhỏ nhất.

\(\Rightarrow\)Ta chọn \(Mg\) và \(HCl\)

nH2 = 1,12 : 22,4 =0,05 (mol) 
xét từng th 
th1 : 
Zn + H2SO4 --> ZnSO4 + H2 (1) 
0,05<-0,05<------------------0,05 (mol)
 => mZn = 0,05 . 65 = 3,25 (g)  , mH2SO4 = 0,05 . 98 = 4,9 (g) 
Zn + 2HCl --> H2 + ZnCl2  (2)
0,05<-0,1<----0,05 (mol) 
=> mZn = 0,05.65 = 3,25 , mHCl = 0,1 . 36,5 = 3,65 (g)
Mg + H2SO4 ---> H2  + MgSO4 (3) 
0,05<-0,05<-------0,05 (mol) 
=> mMg = 0,05 . 24 = 1,2 (G) ,mH2SO4 = 0,05 . 98 = 4,9 (g)
Mg + 2HCl ---> H2 + MgCl2(4) 
0,05<-0,1<----0,05 (mol) 
=>mMg = 0,05 . 24 = 1,2 (g) , mHCl = 0,1 . 36,5 = 3,65 (g) 
từ (1) (2) (3) và (4) ta thấy 
phan ung (4) có số lượng nhỏ nhất => nên chọn pư (4)

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

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: \(m_{Fe}=0,1.56=5,6\left(g\right)\)

\(n_{H_2}=\dfrac{5,6}{22,4}=0,25mol\)

Điều chế cùng một lượng \(H_2\) từ một kim loại và một dung dịch axit để thu được khối lượng nhỏ nhất.

\(\Rightarrow\)Ta chọn \(Mg\) và \(HCl\).

Vì \(M_{Mg}< M_{Zn}\Rightarrow\)chọn Mg.

    \(M_{HCl}< M_{H_2SO_4}\Rightarrow\) chọn \(HCl\)

-Mg và H2SO4

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

PTHH:

Mg + 2HCl ---> MgCl₂ + H₂

Zn + 2HCl ---> ZnCl₂ + H₂

Fe + 2HCl ---> FeCl₂ + H₂

Mg + H₂SO₄ ---> MgSO₄ + H₂

Zn + H₂SO₄ ---> ZnSO₄ + H₂

Fe + H₂SO₄ ---> FeSO₄ + H₂

Theo các pthh trên: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{HCl}=2n_{H_2}=2.0,1=0,2\left(mol\right)\\n_{H_2SO_4}=n_{H_2}=0,1\left(mol\right)\\n_{Fe}=n_{Zn}=n_{Mg}=n_{H_2}=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left\{{}\begin{matrix}m_{HCl}=0,2.36,5=7,3\left(g\right)\\m_{H_2SO_4}=98.0,1=9,8\left(g\right)\end{matrix}\right.\\\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe}=0,1.56=5,6\left(g\right)\\m_{Zn}=0,1.65=6,5\left(g\right)\\m_{Mg}=0,1.24=2,4\left(g\right)\end{matrix}\right.\end{matrix}\right.\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{HCl}< m_{H_2SO_4}\\m_{Mg}< m_{Fe}< m_{Zn}\end{matrix}\right.\)

Vậy chọn HCl và Mg thì đièu chế vs lượng nhỏ nhất

\(n_{H_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1mol\)

Nếu dùng HCl:

\(n_{HCl}=2n_{H_2}=0,2mol\Rightarrow m_{HCl}=0,2\cdot36,5=7,3g\)

Nếu dùng \(H_2SO_4\) :

\(n_{H_2SO_4}=n_{H_2}=0,1mol\Rightarrow m_{H_2SO_4}=0,1\cdot98=9,8g\)

\(\Rightarrow\)Dùng \(HCl\) để cần một khối lượng nhỏ nhất.

Nếu dùng Mg:

\(Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\)

0,1                                    0,1

\(m_{Mg}=0,1\cdot24=2,4g\)

Nếu dùng Zn:

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

0,1                                  0,1

\(m_{Zn}=0,1\cdot65=6,5g\)

Nếu dùng Fe:

\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)

0,1                                 0,1

\(m_{Fe}=0,1\cdot56=5,6g\)

\(\Rightarrow\)Dùng Mg để có khối lượng nhỏ nhất.

Vậy dùng kim loại Mg và axit HCl.

\(n_{H_2}=\dfrac{1,12}{22,4}=0,05\left(mol\right)\)

- Nếu dùng HCl: n_HCl = 2.n_H2 = 0,1 (mol)

=> m_HCl = 0,1.36,5 = 3,65 (g)

- Nếu dùng H₂SO₄: n_H2SO4 = n_H2 = 0,05 (mol)

=> m_H2SO4 = 0,05.98 = 4,9 (g)

=> Dùng HCl để cần khối lượng nhỏ nhất

=> 1 trong 2 đáp án A, C đúng

- Nếu dùng Fe

PTHH: Fe + 2HCl --> FeCl₂ + H₂

           0,05<-0,1

=> m_Fe = 0,05.56 = 2,8 (g)

- Nếu dùng Mg

PTHH: Mg + 2HCl --> MgCl₂ + H₂

          0,05<--0,1

=> m_Mg = 0,05.24 = 1,2 (g)

=> Dùng Mg để có khối lượng nhỏ nhất

=> Chọn C

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.

B D A