Cho $7,22g$ hỗn hợp gồm $Fe$ và kim loại $M$ có hóa trị không đổi. Chia hỗn hợp thành hai phần bằng nhau
– Phần $1$ tan hết trong dung dịch $HCl$ thu được $2,128$ lít $H_{2}$ ở đktc.
– Phần $2$ tan hết trong dung dịch $H_{2}SO_{4}$ đặc, nóng thu được $2,688$ lít $SO_{2}$ ở đktc.
Đáp án:
P1: Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
a a
2M + 2nHCl -> 2MCln + nH2
b 0,5bn
P2: Fe + 4HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
a a
3M + 4nHNO3 -> 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O
b bn/3
nH2(P1)=2,128/22,4=0,095 mol
nNO(P2)=1,792/22,4=0,08 mol
Gọi a,b là số mol Fe và M trong mỗi phần
m mỗi phần=7,22/2=3,61g
=> 56a + bM=3,61 (1)
a+0,5bn=0,095 (2)
a+bn/3=0,08 (3)
Lấy (2) – (3) ta có: 0,5bn – bn/3=0,015
=> bn=0,09 =>b=0,09/n
=>a=0,08-0,09/3=0,05 mol
=> bM=3,61 – 56.0,05=0,81 => (0,09/n) .M=0,81 => M=9n
Chạy nghiệm ta đc n=3 => M=27 (Al)
Kim loại M là Al
%mFe=0,05.2.56/7,22 .100%=77,56%
%mAl=100%-77,56%=22,44%
Giải thích các bước giải:
Mỗi phần có 3,61g hỗn hợp kim loại, trong đó có Fe (a mol), M hoá trị n (b mol)
– TN1:
$n_{H_2}= 0,095 mol$
Bảo toàn e: $2a+nb= 0,095.2= 0,19$ (1)
– TN2:
$n_{SO_2}= 0,12 mol$
Bảo toàn e: $3a+nb= 0,12.2= 0,24$ (2)
(1)(2) => $a=0,05; nb=0,09$
$\Leftrightarrow b= \frac{0,09}{n}$
Ta có: $56a+Mb= 3,61$
$\Rightarrow 0,05.56+ \frac{M.0,09}{n}= 3,61$
$\Leftrightarrow M= 9n$
$n=3 \Rightarrow M=27 (Al)$