Cho 16g hỗn hợp A gồm Mg và R vào dung dịch HCl sau phản ứng thu được 8,96 lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Mặt khác 16g hỗn hợp A trên tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch Y và 11,2 lít khí SO2 duy nhất. Viết PTHH và tính R
Đáp án:
Cu
Giải thích các bước giải:
PTHH:
\(Mg+2HCl\to MgCl_2+H_2\)
\(2R+2nHCl\to 2RCl_n+nH_2\)
\(Mg+2H_2SO_4\to MgSO_4+SO_2+H_2O\)
\(2M + 2nH_2SO_4\to M_2(SO_4)_n + nSO_2 + 2nH_2O\)
Hòa tan A vào dung dịch HCl:
\(n_{H_2}=\frac{8,96}{22,4}=0,4\ \text{mol}\)
Gọi hóa trị của R là n
TH1: R đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học
Gọi số mol Mg, R lần lượt là \(a,b\)
\(\to 24a+bR=16\)
Theo PTHH: \(\to n_{H_2}= a+\dfrac{bn}2=0,4\to 2a+bn=0,8\ (1)\)
Hòa tan A vào dung dịch axit sunfuric đặc, nóng:
\(n_{SO_2}=\frac{11,2}{22,4}=0,5\ \text{mol}\)
\(\overset 0{Mg}\to \overset{+2}{Mg}+2e\)
\(\overset 0R\to \overset{+n}R+n\ e\)
\(\overset{+6}S+2e\to \overset{+4}S\)
Bảo toàn e: \(2a+bn=1\ (2)\)
Từ (1) và (2) suy ra vô nghiệm
TH2: R đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học
Cho A vào dung dịch HCl:
\(\to n_{Mg}=n_{H_2}=0,4\ \text{mol}\)
\(\to m_{Mg}=0,4\cdot 24=9,6\ \text{gam}\)
\(\to m_M=16-9,6=6,4\ \text{gam}\)
Hòa tan A vào dung dịch axit sunfuric đặc, nóng:
\(n_{SO_2}=\frac{11,2}{22,4}=0,5\ \text{mol}\)
\(\overset 0{Mg}\to \overset{+2}{Mg}+2e\)
\(\overset 0R\to \overset{+n}R+n\ e\)
\(\overset{+6}S+2e\to \overset{+4}S\)
Bảo toàn e: \(2a+bn=1\)
\(\to 2\cdot 0,4+\dfrac{6,4}{M}\cdot n=1\)
\(\to \dfrac{6,4}M\cdot n=0,2\to M=32n\ \text{g/mol}\)
Vì n là hóa trị của kim loại nên \(1\leqslant n\leqslant 3\)
\(\to n=2; M=64\ (Cu)\) (TM)
Vậy R là Cu