Hòa tan oxit kim loại có hóa trị không đổi trong một lượng vừa đủ dd H2SO4 20% thì thu được dd muối có nồng độ 22.6%.Tìm công thức hóa học của oxit
Hòa tan oxit kim loại có hóa trị không đổi trong một lượng vừa đủ dd H2SO4 20% thì thu được dd muối có nồng độ 22.6%.Tìm công thức hóa học của oxit
Đáp án:
$\text{Gọi công thức hóa học kim loại X là XO.}$
$\text{Giả sử lấy 1 mol XO}$
`XO` + `H_2“SO_4` → `XSO_4` + `H_2“O`
`n_(H2SO4)` = `(1 × 1)/1` = `1` `mol`
`m_(H2SO4)` = `1` × `98` = `98` `gam`
`m_(ddH2SO4)` = `(98 × 100)/(20%)` = `490` `gam`
⇒ `m_(dd sau pứ)` = `m_(dd trc pứ)` = `m_(ddH2SO4)` + `m_(XO)` = `490` + `X` + `16`
⇒ `C%_(ddXSO4)` = `[(X+96) × 100%]/[(490 + X + 16)]` = `22,6%`
⇒ X là `Mg`
⇒ công thức hóa học của oxit là `MgO`
Giải thích các bước giải:
`-` Gọi CTHH oxit kim loại là `R_2O_x` ( `x` là hóa trị của kim loại `R`)
Giả sử `n_(R_2O_x) = 1 (mol)`
`→` `m_(R_2O_x) = 2R + 16x` `(gam)`
`PTHH`:
`R_2O_x` + `xH_2SO_4` `→` `R_2(SO_4)_x` + `xH_2O`
`1` `x` `1` (mol)
`m_(H_2SO_4) = 98x (gam)`
`→` `m_(ddH_2SO_4) = (98x)/(20%) = 490x` `(gam)`
`m_(R_2(SO_4)_x) = (2R + 96x) . 1 = 2R + 96x` `(gam)`
`-` Ta có : Khối lượng dung dịch sau phản ứng:
`m_(dd) = m_(R_2O_x) + m_(ddH_2SO_4) = 2R + 16x + 490x`
`→` `m_(dd) = 506x + 2R` `(gam)`
Theo bài ra :
`C%_(R_2(SO_4)_x) = 22,6% = (2R + 96x)/(506x + 2R) . 100%`
`→` `506x + 2R = (2R + 96x)/(22,6%)`
`→` `506x + 2R = 8,85R + 424,7x`
`→` `81,22x = 6,85R` `→` `R = 12x`
`-` Vì `x` là hóa trị của `R` nên `x ∈ { 1 ; 2 ; 3}`
Với `x = 1` `→` `R = 12` (loại)
Với `x = 2` `→` `R = 24` (`Mg`)
Với `x = 3` `→` `R = 36` (loại)
Vậy `R` là `Mg` hay CTHH : `MgO`