Hoà tan hoàn toàn m gam oxit MO (M là kim loại) trong 78,4 gam dung dịch H2SO4 6,25% (loãng) thì thu được dung dịch X trong đó nồng độ H2SO4 còn dư là 2,433%. Mặt khác, khi cho khí CO (dư) đi qua m gam MO nung nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua 500ml dung dịch NaOH 0,1M thì chỉ có một khí duy nhất thoát ra, trong dung dịch thu được có chứa 2,96 gam muối. Xác định kim loại M và tính...
Đọc tiếp
Hoà tan hoàn toàn m gam oxit MO (M là kim loại) trong 78,4 gam dung dịch H2SO4 6,25% (loãng) thì thu được dung dịch X trong đó nồng độ H2SO4 còn dư là 2,433%. Mặt khác, khi cho khí CO (dư) đi qua m gam MO nung nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua 500ml dung dịch NaOH 0,1M thì chỉ có một khí duy nhất thoát ra, trong dung dịch thu được có chứa 2,96 gam muối. Xác định kim loại M và tính m?
1) nH2SO4 = 0,05 mol; gọi nMO = a mol
- Hòa tan MO vào dd H2SO4 loãng: MO + H2SO4 → MSO4 + H2O
⇒ nH2SO4(dư) = (0,05 - a) mol
mdd sau phản ứng = (M + 16)a + 78,4 (gam)
mMO = (M + 16)a = m (gam)
Ta có C% = 2,433% (I)
- Khử MO bằng CO dư
MO + CO → M + CO2
Vậy hỗn hợp Y gồm CO2 và CO dư
- Cho Y qua dd NaOH có nNaOH = 0,5.0,1= 0,05 (mol) mà chỉ còn một khí thoát ra thì đó là CO, vậy CO2 đã phản ứng hết. Gọi k là số mol Na2CO3, t là số mol NaHCO3 (t,k>= 0).
- Phản ứng có thể xảy ra:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
CO2 + NaOH → NaHCO3
Ta có 106k + 84t = 2,96 (II) và 2k + t = 0,05 (III)
Từ (II) và (III) → k = 0,02 và t = 0,01 → nCO2 = 0,03 (mol)
Thay vào (I) được M = 56 → đó là Fe và m = (56 + 16).0,03 = 2,16 (g)
a/ Xác định kim loại M
nH2SO4 ban đầu = 78,4.6,25:100=0.05 mol
Goi số mol MO là a mol, mMO = (M+16).a
MO+H2SO4---MSO4+H2O(1)
a mol amol amol
Số mol axit dư sau phản ứng (1): 0,05-a mol
mdd sau phản ứng: (m+16)a+78,4
Theo bài ra ta có: 2,433=100.(0,05-a).98/[(m+16)a+78,4] (I)
Mặt khác: MO+CO---M+CO2 (2)
a mol a mol a mol amol
Theo bài ra CO2 tham gia phản ứng hết, các phản ứng có thể xảy ra:
CO2+2NaOH--->Na2CO3+H2O
b 2b b b
CO2+NaOH--->NaHCO3
c c c
Khối lượng muối tạo thành: 100b+84c=2,96
- Nếu NaOH dư không xảy ra phản ứng (3). Tức là c = 0 mol,
b = a = 2,96 : 106 = 0,028 mol. Thay a = 0,028 vào (I) ta tìm được M = 348,8 (loại).
- Nếu NaOH phản ứng hết: 2b + c = 0,5 . 0,1 = 0,05 (III)
Từ (II) và (III) ta có : 106 b + 84(0,05 – 2b) = 2,96
62b = 1,24 suy ra: b= 0,02 và c = 0,01
Theo 2, 3 và 4, n co2 = 0,03= n MO = a = 0,03.
Thay giá trị a = 0,03 và (I) ta có: 0,07299M = 4,085
M = 56 vậy kim loại M là Fe, mMO=(56+16).0,03= 2,16 g
b/ Dung dịch E gồm FeSO4 0,03 mol và H2SO4 dư 0,02 mol. Khi cho Al phản ứng hoàn toàn tạo 1,12 gam chất rắn, H2SO4 phản ứng hết.
2Al+3H2SO4---->Al2(SO4)3+3H2
2Al+3FeSO4----->Al2(SO4)3+3Fe
Khối lượng Fe trong dung dịch E : 56 . 0,03 = 1,68 gam > 1,12 gam
Như vậy FeSO4 còn dư thì Al tan hết. Vây t = 1,12: 56 =0,02 mol
Vây n Al = 0,04 : 3 + 0,04:3 = (0,08 : 3) mol
Vây khối lượng x = 0,08: 3 . 27 = 0,72 gam