Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn a gam kim loại M trong khí oxi dư thì thu được 7,75 gam chất rắn X . 7,75 gam X tan hoàn toàn trong nước tạo ra 200 gam dung dịch có nồng độ 5%. Xác định kim loại M và tìm giá trị của a.
Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn a gam kim loại M trong khí oxi dư thì thu được 7,75 gam chất rắn X . 7,75 gam X tan hoàn toàn trong nước tạo ra 200 gam dung dịch có nồng độ 5%. Xác định kim loại M và tìm giá trị của a.
Đáp án:
Na
Giải thích các bước giải:
Gọi hóa trị cao nhất của M là n
\(4M+nO_2\xrightarrow{t^\circ} 2M_2O_n\\ M_2O_n+nH_2O\to 2M(OH)_n\)
\(m_{M(OH)_n}=200\cdot 5\%=10\ \text{gam}\)
\(\to n_{M(OH)_n}=\dfrac{10}{M+17n}\ \text{g/mol}\)
\(\to n_{M_2O_n}=\dfrac 12\cdot n_{M(OH)_n}=\dfrac 12\cdot \dfrac{10}{M+17n}=\dfrac{10}{2M+34n}\ \text{g/mol}\)
\(\to n_{M_2O_n}=\dfrac{7,75}{2M+16n}=\dfrac{10}{2M+34n}\Leftrightarrow M=23n\ \text{g/mol}\)
Vì n là hóa trị của kim loại nên \(1\leqslant n\leqslant 3\)
Thử từng trường hợp, \(n=1; M=23\ (Na)\) là phù hợp