A là hỗn hợp gồm: Ba, Al, Mg.
Lấy m gam A cho tác dụng với nước tới khi hết phản ứng thấy thoát ra 3,36 lit H2 (đktc).
Lấy m gam A cho vào dung dịch xút dư tới khi hết phản ứng thấy thoát ra 6,72 lít H2 (đktc). Lấy m gam A hoà tan bằng một lượng vừa đủ dung dịch axit HCl thì thu được một dung dịch và 8,96 lit H2 (đktc).
Hãy tính m gam và thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Đáp án:
m = 12,2625 g
$\% {m_{Ba}} = 42\% ;\% {m_{Al}} = 38,5\% ;\% {m_{Mg}} = 19,5\% $
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol $Ba$, $Al$, $Mg$ lần lượt là x, y, z
Do lượng khí ${H_2}$ sinh ra khi cho A vào xút dư lớn hơn lượng khí ${H_2}$ sinh ra khi cho A vào nước nên khi cho A vào nước $Ba$ phản ứng hết, $Al$ phản ứng hết; khi cho vào xút dư, cả $Ba$ và $Al$ đều phản ứng hết
+ A tác dụng với nước:
$\begin{gathered}
Ba + 2{H_2}O \to Ba{(OH)_2} + {H_2} \hfill \\
2Al + Ba{(OH)_2} + 2{H_2}O \to Ba{(Al{O_2})_2} + 3{H_2} \hfill \\
\end{gathered} $
$ \Rightarrow {n_{{H_2}}} = x + 3x = 4x = 0,15 \Rightarrow x = 0,0375$
+ A tác dụng với xút dư:
$\begin{gathered}
Ba + 2{H_2}O \to Ba{(OH)_2} + {H_2} \hfill \\
2Al + 2NaOH + 2{H_2}O \to 2NaAl{O_2} + 3{H_2} \hfill \\
\end{gathered} $
$\begin{gathered}
\Rightarrow {n_{{H_2}}} = {n_{Ba}} + \dfrac{3}{2}{n_{Al}} = x + \dfrac{3}{2}y = 0,3 \hfill \\
\Rightarrow 0,0375 + 1,5y = 0,3 \Rightarrow y = 0,175 \hfill \\
\end{gathered} $
+ A tác dụng với $HCl$:
$\begin{gathered}
Ba + 2HCl \to BaC{l_2} + {H_2} \hfill \\
Mg + 2HCl \to MgC{l_2} + {H_2} \hfill \\
2Al + 6HCl \to 2AlC{l_3} + 3{H_2} \hfill \\
\end{gathered} $
$\begin{gathered}
\Rightarrow {n_{{H_2}}} = {n_{Ba}} + {n_{Mg}} + \frac{3}{2}{n_{Al}} = x + 1,5y + z = 0,4 \hfill \\
\Rightarrow z = 0,4 – 0,0375 – 0,175.1,5 = 0,1 \hfill \\
\end{gathered} $
$\begin{gathered}
\Rightarrow {m_A} = {m_{Ba}} + {m_{Al}} + {m_{Mg}} = 0,0375.137 + 0,175.27 + 0,1.24 \hfill \\
= 12,2625 \hfill \\
\% {m_{Ba}} = \dfrac{{0,0375.137}}{{12,2625}}.100\% = 42\% \hfill \\
\% {m_{Al}} = \dfrac{{0,175.27}}{{12,2625}}.100\% = 38,5\% \hfill \\
\% {m_{Mg}} = 100 – 42 – 38,5 = 19,5\% \hfill \\
\end{gathered} $