1)Một hỗn hợp X gồm hidro và oxi có tỉ khối đối với không khí bằng 0,3276.tính thành phần phần % theo thể tích và khối lượng mỗi khí trong hỗn hợp
2)Hỗn hợp X gồm Mg và R.Nếu cho 8g X vào dung dịch HCl dư thì thu được 4,48l khí(DKTC).Nếu cho 16g X phản ứng hết với khí Clo thì cần vừa đủ 11,2l khí Clo ở đktc.Xác định kl R
Đáp án:
1) $\begin{gathered}
\% {V_{{O_2}}} = 25\% ;\% {V_{{H_2}}} = 75\% \hfill \\
\% {m_{{O_2}}} = 84,21\% ;\% {m_{{H_2}}} = 15,79\% \hfill \\
\end{gathered} $
2) Cu hoặc Fe
Giải thích các bước giải:
1) ${M_X} = 0,3276.29 = 9,5$
$\begin{array}{*{20}{c}}
{{H_2}:2}&{}&{}&{}&{22,5} \\
{}& \searrow &{}& \nearrow &{} \\
{}&{}&{9,5}&{}&{} \\
{}& \nearrow &{}& \searrow &{} \\
{{O_2}:32}&{}&{}&{}&{7,5}
\end{array} \Rightarrow \dfrac{{{n_{{H_2}}}}}{{{n_{{O_2}}}}} = \dfrac{{22,5}}{{7,5}} = 3$
Đặt: ${n_{{H_2}}} = 3mol;{n_{{O_2}}} = 1mol$
$ \Rightarrow {m_X} = 0,4.9,5 = 3,8g$
$\begin{gathered}
\% {V_{{O_2}}} = \dfrac{{0,1}}{{0,4}}.100\% = 25\% \Rightarrow \% {V_{{H_2}}} = 75\% \hfill \\
\% {m_{{O_2}}} = \dfrac{{0,1.32}}{{3,8}}.100\% = 84,21\% \Rightarrow \% {m_{{H_2}}} = 15,79\% \hfill \\
\end{gathered} $
2)
${n_{{H_2}}} = 0,2mol;{n_{C{l_2}}} = 0,5mol$
Do ${n_{C{l_2}}} > 2{n_{{H_2}}}$ ⇒ xét 2 trường hợp: kim loại R có 2 hóa trị khác nhau khi phản ứng với $HCl$ và $C{l_2}$ hoặc kim loại R không phản ứng với $HCl$
– TH1: R không phản ứng với $HCl$
$\begin{gathered}
Mg + 2HCl \to MgC{l_2} + {H_2}{\text{ (1)}} \hfill \\
Mg + C{l_2} \to MgC{l_2}{\text{ (2)}} \hfill \\
2R + nC{l_2} \to 2RC{l_n}{\text{ (3)}} \hfill \\
\end{gathered} $
+ Trong 8g X: ${n_{Mg}} = {n_{{H_2}}} = 0,2mol$
+ Trong 16g X:
$\begin{gathered}
{n_{C{l_2}(2)}} = {n_{Mg}} = 0,4mol \Rightarrow {n_{C{l_2}(3)}} = 0,5 – 0,4 = 0,1mol \hfill \\
\Rightarrow {n_R} = \dfrac{{0,2}}{n} \hfill \\
{m_{Mg}} = 0,4.24 = 9,6g \Rightarrow {m_R} = 16 – 9,6 = 6,4g \hfill \\
\Rightarrow {M_R} = \dfrac{{6,4}}{{\dfrac{{0,2}}{n}}} = 32n \Rightarrow \left\{ \begin{gathered}
n = 2 \hfill \\
{M_R} = 64 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} $
⇒ R là $Cu$ (thỏa mãn)
– TH2: R phản ứng với $HCl$
$\begin{gathered}
Mg + 2HCl \to MgC{l_2} + {H_2}{\text{ (1)}} \hfill \\
Mg + C{l_2} \to MgC{l_2}{\text{ (2)}} \hfill \\
2R + nC{l_2} \to 2RC{l_n}{\text{ (3)}} \hfill \\
\end{gathered} $
$2R + 2mHCl \to 2RC{l_m} + m{H_2}{\text{ (4)}}$
Gọi x, y là số mol $Mg$ và R trong 8g
$\begin{gathered}
\Rightarrow {n_{{H_2}}} = x + \dfrac{{ym}}{2} = 0,2 \hfill \\
\Rightarrow {n_{C{l_2}}} = 2x + \dfrac{{2yn}}{2} = 0,5 \Rightarrow x + \dfrac{{yn}}{2} = 0,25 \hfill \\
\end{gathered} $
Suy ra giá trị hợp lí nhất là m = 2; n = 3 và x = y = 0,1
⇒ $0,1.24 + 0,1.{M_R} = 8 \Rightarrow {M_R} = 56$
⇒ R là $Fe$