Hòa tan hoàn toàn x (g) kim loại M có hóa trị không đổi trong dd hcl được dd D . Để trung hòa dd D cần 100g dd nahco3 , thoát ra 2,24l khí ở đktc và dd E , trong đó nồng độ % của nacl và muối clorua của M lần lượt là 1,25 và 4,06 . thêm tiếp lượng dư dd naoh vào E , lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi được 8g chất rắn . Xác định kim loại?
Đáp án:
Mg
Giải thích các bước giải:
Gọi hóa trị của kim loại là n. Ta có các PTHH
$2M +2nHCl\to 2MCl_n+nH_2(1)$
$HCl+NaHCO_3\to NaCl+CO_2+H_2O(2)$
Vậy dung dịch E chứa: $NaCl; MCl_n$
Do Cho NaOH dư vào E, thu được kết tủa nên $M(OH)_n$ không phải hidroxit lưỡng tính
$MCl_n+nNaOH\to M(OH)_n+nNaCl(3)$
$2M(OH)_n\xrightarrow{t^o} M_2O_n+nH_2O(4)$
Gọi $n_{M_2O_n}=a\ mol$
$⇒theo\ (4):⇒n_{M(OH)_2}=2a\ mol$
và : $m_{M_2O_n}=8g ⇒ a.(2M+16n)=8 ⇒ 2aM+16an=8$
+/ Theo các PTHH
$⇒n_M=n_{M(OH)_n}=2a\ mol ⇒2a.M=x⇒8=x+16an(*)$
$⇒n_{HCl(1)}=2an; n_{MCl_n}=2a$
+/ Theo (2):
$n_{HCl\ dư}=n_{NaHCO_3}=n_{CO_2}=2,24:22,4=0,1\ mol$
+/ Theo (2): $n_{NaCl}=n_{CO_2}=0,1\ mol⇒m_{NaCl}=5,85g$
Mà $C\%_{NaCl}=1,25\%⇒m_{dd\ E}=468g$
$C\%_{MCl_n}=4,06\%\\⇒m_{MCl_n}=19g\\⇔2a.(M+35,5n)=19⇔x+71an=19(**)$
Từ (*); (**); ⇒ $x=4,8; an=0,2$ hay: $aM=2,4; an=0,2$
$⇒\dfrac{M}{n}=12$
Do n là hóa trị kim loại nên n = 1;2;3
$⇒n=2; M=24$ là thỏa mãn
Hay kim loại cần tìm là Mg