Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO 3 ) 2  0,2M và AgNO 3  0,2M. Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra, rửa sạch làm khô cân được 101,72 gam (giả thiết các kim loại tạo thành đều bám hết vào thanh sắt). Tính khối lượng sắt đã phản ứng.
Chào mọi người, mình đang gặp chút vấn đề khó khăn và rất cần sự giúp đỡ của các Bạn. Ai biết thì giúp mình với ạ!

Phương pháp giải:

1. Xác định các loại phản ứng xảy ra trong dung dịch:
- Dung dịch Cu(NO3)2: phản ứng oxi hóa, Cu(II) trong dung dịch chuyển thành Cu(s).
- Dung dịch AgNO3: phản ứng oxi hóa, Ag(I) trong dung dịch chuyển thành Ag(s).

2. Xác định số mol của Cu(NO3)2 và AgNO3 trong 100 ml dung dịch:
- Vì Cu(NO3)2  0,2M nên số mol Cu(NO3)2 = 0,2 x 0,1 = 0,02 mol.
- Vì AgNO3  0,2M nên số mol AgNO3 = 0,2 x 0,1 = 0,02 mol.

3. Xác định khối lượng của Cu và Ag đã phản ứng:
- Khối lượng Cu đã phản ứng: 0,02 mol Cu x 63,55 g/mol = 1,271 g.
- Khối lượng Ag đã phản ứng: 0,02 mol Ag x 107,87 g/mol = 2,157 g.

4. Tính khối lượng sắt đã phản ứng:
- Khối lượng sắt đã phản ứng = Khối lượng ban đầu - Khối lượng Cu đã phản ứng - Khối lượng Ag đã phản ứng
= 101,72 g - 1,271 g - 2,157 g = 98,292 g.

Vậy, khối lượng sắt đã phản ứng là 98,292 g.

Để giải bài toán trên, ta cần xác định các phản ứng xảy ra giữa sắt với Cu(NO3)2 và AgNO3. Biểu diễn phương trình phản ứng: 2Fe + 3Cu(NO3)2 → 2Fe(NO3)3 + 3Cu (1). 2Fe + 3AgNO3 → 3Ag + 2Fe(NO3)3 (2). Sắt phản ứng với Cu(NO3)2 và AgNO3 theo phản ứng trên. Đặt x là khối lượng sắt đã phản ứng. Theo định luật bảo toàn khối lượng: Khối lượng các chất ban đầu = Khối lượng các chất còn lại sau phản ứng. Ta có hệ phương trình: 2 x + 3 x (63,55 + 14 + 3 x 16) = 100 x 0,2 x (63,55 + (14 + 3 x 16)), 2 x + 3 x (107,87 + 14 + 3 x 16) = 101,72 + 100 x 0,2 x (107,87 + 14 + 3 x 16). Giải hệ phương trình trên ta thu được x = 352,82 gam.

Để giải bài toán trên, ta cần áp dụng định luật bảo toàn khối lượng. Theo đó, khối lượng sắt đã phản ứng bằng tổng khối lượng các chất ban đầu trừ đi khối lượng các chất còn lại sau phản ứng. Ta có: Khối lượng Cu(NO3)2 trong dung dịch ban đầu là 100 ml x 0,2 M x (63,55 + (14 + 3 x 16)) g/mol = 100 ml x 0,2 M x 125,55 g/mol = 251,1 gam. Khối lượng AgNO3 trong dung dịch ban đầu là 100 ml x 0,2 M x (107,87 + 14 + 3 x 16) g/mol = 100 ml x 0,2 M x 169,87 g/mol = 339,74 gam. Khối lượng Cu(NO3)2 sau phản ứng là 0 gam (do sắt không phản ứng với Cu(NO3)2). Khối lượng AgNO3 sau phản ứng là 339,74 gam - 101,72 gam = 238,02 gam. Tổng khối lượng các chất ban đầu là 251,1 gam + 339,74 gam = 590,84 gam. Vậy khối lượng sắt đã phản ứng là 590,84 gam - 238,02 gam = 352,82 gam.