Cho 16,2g kim loại M có hoá trị n tác dụng với 0,15 mol O2. Chất rắn thu được sau phản ứng đem hoà tan vào dung dịch HCl dư thấy thoát ra 13,44 lít H2 ở đktc. Kim loại M là?
Cho 16,2g kim loại M có hoá trị n tác dụng với 0,15 mol O2. Chất rắn thu được sau phản ứng đem hoà tan vào dung dịch HCl dư thấy thoát ra 13,44 lít H2 ở đktc. Kim loại M là?
Đáp án: M=27 (Al)
Giải thích các bước giải:
+ Đặt a là số mol của M; b là số mol O2 phản ứng (b = 0,15).
M→Mn++ne−a→naO2+4e−→2O−20,15→0,6M→Mn++ne−a→naO2+4e−→2O−20,15→0,6
+ Do kim loại chưa bị O2 oxi hóa hết nên H+ (HCl) sẽ oxi hóa tiếp.
2H++2e−→H21,2←0,62H++2e−→H21,2←0,6
+ Ta có ∑ne−∑ne− nhường = ∑ne−∑ne− nhận
⇒na=0,6+1,2=1,8⇒na=0,6+1,2=1,8
⇒a=1,8n⇒a=1,8n
MM=ma=16,21,8n=9nMM=ma=16,21,8n=9n
n=3⇒M=27 (Al)
`n_{H_2}=\frac{13,44}{22,4}=0,6(mol)`
`n_{O_2}=0,15(mol)`
`m_M=16,2g`
`=> n_{M}=\frac{16,2}{M}(mol)`
Thu được khí `=>` kim loại phản ứng dư.
Phương trình:
`4M+nO_2\overset{t^o}{\to}2M_2O_n`
`=>` `n_{M \text{(phản ứng)}}=\frac{0,6}{n}(mol)`
`=> n_{M\text{ dư}}=\frac{16,2}{M}-\frac{0,6}{n}(mol)`
`2M_{\text {dư}}+2nHCl\to 2MCl_n+nH_2`
Ta có: `n_{M\text{ dư}}=\frac{2n_{H_2}}{n}`
`=> \frac{16,2}{M}-\frac{0,6}{n}=\frac{1,2}{n}`
`=> \frac{16,2}{M}=\frac{1,8}{n}`
`=> 1,8M=16,2n`
`=> M=9n`
Do `M` là kim loại nên `n ∈ {1; 2 ; 3}`.
`+)` Với `n=1 \to M=9 ` $\rm \ (loại)$.
`+)` Với `n=2 \to M=18 ` $\rm \ (loại)$.
`+)` Với `n= 3\to M= 27 (Al).`
Vậy `M` là `Al`.