Cho 12,9 gam hợp chất A (chứa nguyên tố X) vào 100 ml H2O ta thấy phản ứng xảy ra mãnh liệt, thu được dung dịch B chứa một chất tan. Cho Ba(NO3)2 dư vào dung dịch B thu được 34,95 gam kết tủa trắng. Lọc kết tủa, để trung hoà nước lọc cần V ml dung dịch KOH 2 M.
Xác định V, viết công thức cấu tạo và tên của hợp chất A ? (Nguyên tử của nguyên tố X có electron cuối cùng mang bốn số lượng tử như sau: n = 3; l = 1; ml = -1; ms = -1/2 , X không phải nguyên tố khí hiếm)
$n=3\to$ e cuối ở lớp thứ $3$
$l=1\to$ e cuối ở phân lớp $p$
$m_l=-1\to$ e cuối ở AO thứ nhất
$m_l=\dfrac{-1}{2}\to$ e cuối $\downarrow$
Suy ra phân lớp cao nhất là $3p^4$
Vậy cấu hình e X là:
$1s^2$ $2s^2$ $2p^6$ $3s^2$ $3p^4$
$\to X$ là lưu huỳnh ($S$)
Phản ứng cộng nước xảy ra mãnh liệt nên A là $SO_3$ hoặc oleum.
Quy đổi A gồm $H_2SO_4$ (x mol), $SO_3$ (y mol)
$\Rightarrow 98x+80y=12,9$
Trong B có $H_2SO_4$ ($x+y$ mol)
$n_{BaSO_4}=\dfrac{34,95}{233}=0,15(mol)$
Bảo toàn $S$: $x+y=0,15$
Giải hệ ta có: $x=0,05; y=0,1$
$x: y=0,05:0,1=1:2$
Vậy CTPT hợp chất A là $H_2SO_4.2SO_3\Leftrightarrow H_2S_3O_{10}$
Tên gọi: axit trisunfuric
$n_{KOH}=n_{HNO_3}=2n_{H_2SO_4}=2(x+y)=0,3(mol)$
$\to V=\dfrac{0,3}{2}=0,15l=150ml$