Cho a g bột kim loại M có hóa trị không đổi vào 500ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 và AgNO3 đều có nồng độ 0,4M sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn ta lọc được ( a+27,2)g chất rắn A gồm 3 kim loại và được một dung dịch chỉ chứa 1 muối tan
Hãy xác định kim loại M
Đáp án:
Mg
Giải thích các bước giải:
Gọi hóa trị của M là n
\(n_{Cu{(NO_3)}_2}=n_{AgNO_3}=0,4\cdot 0,5=0,2\ \text{mol}\)
\(2M+nCu{(NO_3)}_2\to 2M{(NO_3)}_n+nCu\)
\(M+nAgNO_3\to M{(NO_3)}_n+nAg\)
Vì sau phản ứng xảy thu được 3 kim loại nên dung dịch muối hết, 3 kim loại thu được: Ag, Cu, M dư
\(\Rightarrow n_{Cu}=n_{Cu{(NO_3)}_2}=0,2\ \text{mol}; n_{Ag}=n_{AgNO_3}=0,2\ \text{mol}\)
Ta có: a gam bột kim loại \(\to\) (a+27,2) gam chất rắn A
\(\Rightarrow \Delta_m=27,2\ \text{gam}\)
\(\Rightarrow \left(m_{Cu}+m_{Ag}\right)-m_{M\ \text{phản ứng}}=27,2\ \text{gam}\)
\(\Rightarrow m_{M\ \text{phản ứng}}=0,2\cdot 64+0,2\cdot 108-27,2=7,2\ \text{gam}\)
Theo PTHH: \(n_M=\dfrac 1n\cdot n_{NO_3^-}=\dfrac 1n\cdot \left(0,2\cdot 2+0,2\cdot 1\right)=\dfrac{0,6}n\ \text{mol}\Rightarrow 7,2=\dfrac{0,6}n\cdot M\Rightarrow M=12n\ \text{g/mol}\)
Vì n là hóa trị của kim loại nên \(1\leqslant n\leqslant 3\)
\(\Rightarrow n=2; M=24\ (Mg)\) (TM)
Vậy M là Mg
n AgNO3 = n Cu(NO3)2 =0,4.0,5 =0,2 mol
Gọi n là hóa trị của M
Do M + dung dịch muối (-NO3) thì sau pư thu được 3 kim loại + dung dịch chỉ 1 muối tan
-> Cu(NO3)2 và AgNO3 pư hết ,M còn dư
nCu(NO3)2+2M−>2M(NO3)n+nCu
0,2…………………….0,4/n………………………..0,2 mol
0,2…………..0,2/n………………………..0,2 mol
m CR tăng = 27,2 g
-> 0,2.64 +0,2.108 – m.0,6/n =27,2
-> m =12 n
n là hóa trị KL -> n =1,2,3
n=2 -> m =24 -> M: Mg
Vậy M là Mg