Hoà tan a gam oxit của một kim loại M có hoá trị 2 bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 nồng độ 24.5% (loãng) thứ được dùng dịch muối A có nồng độ 33.33%
1) Tìm công thức hoá học của oxit
2) Đun nóng 300 gam dung dịch A cho tới khi có 40.06g hơi nước bay ra, sau đó hạ nhiệt độ xuống đến 10°C thì thấy có 125 gam kết tủa B tách ra. Xác định công thức của B biết độ tan của MSO4 ở 10°C là 17.4g
Đáp án:
1. CuO
2. \(CuSO_4.5H_2O\)
Giải thích các bước giải:
1. Giả sử có 1 mol axit sunfuric tham gia phản ứng
\(\to m_{H_2SO_4}=1\cdot 98=98\ \text{gam}\to m_{\text{dd H}_2SO_4}=\dfrac{98}{24,5\%}=400\ \text{gam}\)
\(MO+H_2SO_4\to MSO_4+H_2O\\ n_{MO}=n_{H_2SO_4}=1\ \text{mol}\to m_{\text{MO}}=M+16\ \text{gam}\\\to m_{\text{dd sau phản ứng}}=m_{\text{dd trước phản ứng}}=M+16+400=M+416\ \text{gam}\\ n_{MSO_4}=n_{\text H_2SO_4}=1\ \text{mol}\to m_{MSO_4}=M+96\ \text{gam}\)
Vì muối A có nồng độ 33,33% nên ta có phương trình:
\[\dfrac{M+96}{M+416}\cdot 100\%=33,33\%\Leftrightarrow M= 64\ \text{g/mol}\]
Suy ra M là Cu
Vậy CTHH của oxit là CuO
2.
\(m_{CuSO_4\ \text{ban đầu}}=300\cdot 33,33\%=100\ \text{gam}\)
Áp dụng công thức:
\(C\%=\dfrac{S}{S+100}\cdot 100\%\\\Rightarrow C\%_{\ \text{dung dịch MSO}_4\ \text{bão hoà}\ 10^{\circ}\ \text C}=\dfrac{17,4}{100+17,4}\cdot 100\%=14,82\%\)
\(m_{dd \ A (sau\ khi \ \text{đun nóng})}=300-40,06=259,94\ \text{gam}\\\Rightarrow m_{dd \ A \ \text{10}^{\circ}\ C}=259,94-125=134,94\ \text{gam}\)
\(\Rightarrow m_{CuSO_4\ 10^{\circ}\ C}=14,82\%\cdot 134,94=20\ \text{gam}\)
\(\Rightarrow m_{CuSO_4\ \text{kết tinh}}=100-20=80\ \text{gam}\)
Đặt CTHH của B là \(CuSO_4.nH_2O\)
Áp dụng định luật thành phần không đổi, ta có:
\[\dfrac{160}{18n}=\dfrac{80}{125-80}⇔n=5\]
Vậy CTHH của B là \(CuSO_4.5H_2O\)