đun nóng m gam kim loại M có hóa trị không đổi trong không khí đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được oxit có khối lượng 1,25m gam .Để hòa tan hết lượng oxit trên cần 200 g dung dịch H2SO4 19,6% thu được dung dịch X .Xác định kim loại M .Tính nồng độ phần trăm C% của chất tan có trong dung dịch X
Đáp án:
\(Cu\) (đồng)
\(C{\% _{CuS{O_4}}} = 27,5862\% \)
Giải thích các bước giải:
Gọi \(n\) là hóa trị của \(M\)
Phản ứng xảy ra:
\(4M + n{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2{M_2}{O_n}\)
Giả sử số mol \(M\) là 1 mol.
\( \to {n_{{M_2}{O_n}}} = \frac{1}{2}{n_M} = 0,5{\text{ mol}}\)
\( \to {m_M} =m= 1{M_M} = {M_M}{\text{ gam}}\)
\({m_{{M_2}{O_n}}} = 0,5.(2{M_M} + 16{M_O}) = 0,5(2{M_M} + 16n) = {M_M} + 8n = 1,25m\)
\( \to {M_M} + 8n = 1,25{M_M} \to {M_M} = 32n \to n = 2 \to {M_M} = 64 \to M:Cu\) (Đồng)
Hòa tan oxit
\(CuO + {H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}CuS{O_4} + {H_2}O\)
Ta có:
\({m_{{H_2}S{O_4}}} = 200.19,6\% = 39,2{\text{ gam}}\)
\( \to {n_{{H_2}S{O_4}}} = \frac{{39,2}}{{98}} = 0,4{\text{ mol = }}{{\text{n}}_{CuO}} = {n_{CuS{O_4}}}\)
\( \to {m_{CuO}} = 0,4.(64 + 16) = 32{\text{ gam;}}{{\text{m}}_{CuS{O_4}}} = 0,4.(64 + 96) = 64{\text{ gam}}\)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
\({m_{dd\;{\text{X}}}} = {m_{CuO}} + {m_{dd\;{{\text{H}}_2}S{O_4}}} = 200 + 32 = 232{\text{ gam}}\)
\( \to C{\% _{CuS{O_4}}} = \frac{{64}}{{232}} = 27,5862\% \)