Hòa Tan Hoàn Toàn 28 Gam Bột Fe Vào Dung Dịch AgNO3 Dư Thì Thu Được Bao Nhiêu Gam Chất Rắn?

Bạn đang gặp khó khăn với bài toán hóa học về phản ứng giữa sắt (Fe) và bạc nitrat (AgNO3)? CAUHOI2025.EDU.VN sẽ giúp bạn giải đáp chi tiết câu hỏi “Hòa tan hoàn toàn 28 gam bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư thì khối lượng chất rắn thu được là bao nhiêu?” bằng phương pháp dễ hiểu, kèm theo các kiến thức mở rộng và lời khuyên hữu ích.

Nội Dung Chi Tiết

1. Câu Trả Lời Ngắn Gọn

Khi hòa tan hoàn toàn 28 gam bột sắt (Fe) vào dung dịch bạc nitrat (AgNO3) dư, khối lượng chất rắn thu được là 162 gam bạc (Ag).

2. Giải Thích Chi Tiết Phản Ứng

Để hiểu rõ hơn về kết quả này, chúng ta cùng phân tích các bước phản ứng hóa học xảy ra:

2.1. Xác định số mol của sắt (Fe)

• Khối lượng mol của sắt (Fe) là 56 g/mol.
• Số mol của sắt (Fe) trong 28 gam là: n(Fe) = 28 g / 56 g/mol = 0.5 mol.

2.2. Phương trình phản ứng và tỉ lệ mol

Sắt (Fe) phản ứng với bạc nitrat (AgNO3) theo phương trình sau:

Fe + 2AgNO3 -> Fe(NO3)2 + 2Ag

Hoặc, nếu AgNO3 dư, Fe có thể phản ứng tiếp tạo Fe(NO3)3:

Fe + 3AgNO3 -> Fe(NO3)3 + 3Ag

Tuy nhiên, theo thực tế, phản ứng thường xảy ra theo hai giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Fe tác dụng với AgNO3 tạo Fe(NO3)2 và Ag.
• Giai đoạn 2: Nếu AgNO3 còn dư, Fe(NO3)2 tiếp tục tác dụng với AgNO3 tạo Fe(NO3)3 và Ag.

Tổng quát, ta có thể hiểu là cứ 1 mol Fe phản ứng sẽ tạo ra tối đa 3 mol Ag nếu AgNO3 dư. Tuy nhiên, lượng Ag tạo ra sẽ phụ thuộc vào thứ tự phản ứng và lượng AgNO3 thực tế. Để đơn giản, ta xét trường hợp Fe phản ứng hết và tạo ra Ag.

2.3. Tính số mol bạc (Ag) tạo thành

Dựa vào phương trình phản ứng (giả sử phản ứng hoàn toàn tạo Fe(NO3)3), ta thấy:

n(Ag) = 3 n(Fe) = 3 0.5 mol = 1.5 mol.

2.4. Tính khối lượng bạc (Ag) tạo thành

• Khối lượng mol của bạc (Ag) là 108 g/mol.
• Khối lượng bạc (Ag) thu được là: m(Ag) = 1.5 mol * 108 g/mol = 162 g.

Vậy, khi hòa tan hoàn toàn 28 gam bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư, khối lượng chất rắn thu được là 162 gam bạc (Ag).

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng

• Nồng độ dung dịch AgNO3: Nồng độ AgNO3 càng cao, phản ứng xảy ra càng nhanh và hoàn toàn hơn.
• Lượng AgNO3: Nếu AgNO3 không đủ, phản ứng có thể không xảy ra hoàn toàn, dẫn đến lượng Ag thu được ít hơn dự kiến.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng, nhưng không ảnh hưởng đến lượng Ag tạo thành nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn.
• Kích thước hạt Fe: Bột Fe có kích thước nhỏ hơn sẽ phản ứng nhanh hơn so với Fe ở dạng khối.
• Khuấy trộn: Khuấy trộn giúp tăng khả năng tiếp xúc giữa Fe và AgNO3, làm tăng tốc độ phản ứng.

4. Ứng dụng của phản ứng Fe + AgNO3

Phản ứng giữa Fe và AgNO3 có nhiều ứng dụng trong thực tế, bao gồm:

• Điều chế bạc: Phản ứng này được sử dụng để điều chế bạc từ các hợp chất chứa bạc.
• Mạ bạc: Phản ứng này được sử dụng để mạ bạc lên các vật liệu khác, tạo lớp bảo vệ và tăng tính thẩm mỹ.
• Phân tích hóa học: Phản ứng này được sử dụng để định lượng sắt hoặc bạc trong các mẫu hóa học.

5. Lưu ý khi thực hiện phản ứng

• Sử dụng hóa chất tinh khiết: Để đảm bảo kết quả chính xác, nên sử dụng hóa chất có độ tinh khiết cao.
• Kiểm soát lượng AgNO3: Cần đảm bảo lượng AgNO3 đủ để phản ứng xảy ra hoàn toàn.
• Thực hiện phản ứng trong điều kiện an toàn: AgNO3 là chất oxy hóa mạnh, cần cẩn thận khi sử dụng.
• Xử lý chất thải đúng cách: Các chất thải từ phản ứng cần được xử lý theo quy định để bảo vệ môi trường.

6. Kiến thức mở rộng

6.1. Phản ứng của các kim loại khác với AgNO3

Nhiều kim loại khác cũng có thể phản ứng với AgNO3, tạo ra các kim loại tương ứng và muối nitrat. Ví dụ:

• Cu + 2AgNO3 -> Cu(NO3)2 + 2Ag
• Zn + 2AgNO3 -> Zn(NO3)2 + 2Ag

6.2. Dãy điện hóa của kim loại

Dãy điện hóa của kim loại cho biết khả năng phản ứng của các kim loại với các ion kim loại khác. Các kim loại đứng trước trong dãy điện hóa có khả năng đẩy các kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.

6.3. Ăn mòn điện hóa

Khi hai kim loại khác nhau tiếp xúc với nhau trong môi trường điện ly, có thể xảy ra hiện tượng ăn mòn điện hóa. Kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ bị ăn mòn trước.

7. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho 5.6 gam bột Fe tác dụng với dung dịch AgNO3 dư. Tính khối lượng Ag thu được.

• Số mol Fe: n(Fe) = 5.6/56 = 0.1 mol
• Theo phương trình: n(Ag) = 2 n(Fe) = 0.2 mol (nếu chỉ tạo Fe(NO3)2) hoặc n(Ag) = 3n(Fe) = 0.3 mol (nếu tạo Fe(NO3)3)
• Khối lượng Ag thu được: m(Ag) = 0.2 108 = 21.6 gam (hoặc 0.3 108 = 32.4 gam)

Ví dụ 2: Ngâm một lá Fe nặng 10 gam vào dung dịch AgNO3. Sau một thời gian, lấy lá Fe ra cân lại thấy nặng 11.38 gam. Tính khối lượng Ag đã bám vào lá Fe.

• Độ tăng khối lượng của lá Fe là do Ag bám vào thay thế Fe tan ra.
• Gọi x là số mol Fe đã phản ứng: Fe + 2AgNO3 -> Fe(NO3)2 + 2Ag
• Khối lượng Fe tan ra: 56x gam. Khối lượng Ag bám vào: 216x gam.
• Độ tăng khối lượng: 216x – 56x = 11.38 – 10 = 1.38 gam
• => x = 1.38/160 = 0.008625 mol
• Khối lượng Ag bám vào: m(Ag) = 216 * 0.008625 = 1.863 gam.

Alt: Phản ứng hóa học giữa sắt (Fe) và bạc nitrat (AgNO3) tạo thành bạc kim loại (Ag) và muối sắt nitrat.

8. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Vì sao cần sử dụng AgNO3 dư trong phản ứng?

Sử dụng AgNO3 dư giúp đảm bảo Fe phản ứng hoàn toàn, thu được lượng Ag tối đa.

2. Điều gì xảy ra nếu AgNO3 không đủ?

Nếu AgNO3 không đủ, Fe có thể không phản ứng hết, hoặc chỉ tạo ra Fe(NO3)2 thay vì Fe(NO3)3, dẫn đến lượng Ag thu được ít hơn.

3. Làm thế nào để tăng tốc độ phản ứng?

Có thể tăng tốc độ phản ứng bằng cách tăng nồng độ AgNO3, tăng nhiệt độ, sử dụng bột Fe có kích thước nhỏ, hoặc khuấy trộn dung dịch.

4. Phản ứng này có gây ô nhiễm môi trường không?

Có, phản ứng này có thể gây ô nhiễm môi trường nếu không xử lý chất thải đúng cách.

5. Có thể thay thế AgNO3 bằng chất khác không?

Có thể thay thế AgNO3 bằng các chất oxy hóa khác, nhưng hiệu quả có thể khác nhau.

6. Tại sao Ag tạo thành lại là chất rắn?

Ag là kim loại, ở điều kiện thường tồn tại ở trạng thái rắn.

7. Làm sao để thu hồi Ag sau phản ứng?

Ag có thể được thu hồi bằng phương pháp lọc, sau đó nung kết để thu được Ag kim loại.

8. Phản ứng này có ứng dụng trong công nghiệp không?

Có, phản ứng này được sử dụng trong nhiều quy trình công nghiệp, như mạ bạc và sản xuất pin mặt trời.

9. Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3 khác nhau như thế nào?

Fe(NO3)2 là muối sắt(II) nitrat, trong đó Fe có hóa trị +2. Fe(NO3)3 là muối sắt(III) nitrat, trong đó Fe có hóa trị +3.

10. Làm thế nào để nhận biết phản ứng xảy ra?

Có thể nhận biết phản ứng xảy ra bằng cách quan sát sự hình thành chất rắn màu xám (Ag) và sự thay đổi màu sắc của dung dịch.

9. Tìm Kiếm Thêm Thông Tin Tại CAUHOI2025.EDU.VN

CAUHOI2025.EDU.VN cung cấp rất nhiều tài liệu và bài giảng chi tiết về hóa học, giúp bạn nắm vững kiến thức và giải quyết các bài tập một cách dễ dàng. Hãy truy cập website của chúng tôi để khám phá thêm nhiều điều thú vị!

10. Lời Kêu Gọi Hành Động (CTA)

Bạn vẫn còn thắc mắc về bài toán hóa học này? Đừng ngần ngại truy cập CAUHOI2025.EDU.VN để tìm kiếm thêm câu trả lời, đặt câu hỏi mới hoặc sử dụng dịch vụ tư vấn trực tuyến của chúng tôi. Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn!

Địa chỉ: 30 P. Khâm Thiên, Thổ Quan, Đống Đa, Hà Nội, Việt Nam
Số điện thoại: +84 2435162967
Trang web: CAUHOI2025.EDU.VN

Chúng tôi tin rằng, với sự hỗ trợ từ CauHoi2025.EDU.VN, bạn sẽ tự tin chinh phục mọi thử thách trong học tập!