Lấy 3 gam kim loại M (thuộc nhóm IIA của BTH) tác dụng với dung dịch HCl 0,5M (lấy dư), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 11,875 gam muối khan.
a) Xác định tên kim loại M.
b) Trộn kim loại M ở trên với Al và Zn thu được hỗn hợp A. Đốt cháy 9,7 gam hỗn hợp A trong khí oxy một thời gian, thu được 14,5 gam hỗn hợp chất rắn B. Hòa tan hết B trong V lít dung dịch HCl 0,5 M, vừa đủ thu được dung dịch C và 1,68 lít khí (đktc). Tính V.
Đáp án:
Kim loại M là Mg
V=1,5l
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
M + 2HCl \to MC{l_2} + {H_2}\\
{n_M} = {n_{MC{l_2}}}\\
\to \dfrac{3}{M} = \dfrac{{11,875}}{{M + 71}}\\
\to M = 24
\end{array}\)
Suy ra kim loại M là Mg
\(\begin{array}{l}
Mg + \dfrac{1}{2}{O_2} \to MgO\\
4Al + 3{O_2} \to 2A{l_2}{O_3}\\
Zn + \dfrac{1}{2}{O_2} \to ZnO\\
MgO + 2HCl \to MgC{l_2} + {H_2}O\\
A{l_2}{O_3} + 6HCl \to 2AlC{l_3} + 3{H_2}O\\
ZnO + 2HCl \to ZnC{l_2} + {H_2}O
\end{array}\)
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
\(\begin{array}{l}
{m_{{O_2}}} = {m_B} – {m_A} = 14,5 – 9,7 = 4,8g\\
\to {n_{{O_2}}} = 0,15mol\\
\to {n_{{H_2}O}} = {n_O} = 2{n_{{O_2}}} = 0,3mol\\
\to {n_{HCl}} = 2{n_{{H_2}O}} = 0,6mol
\end{array}\)
Mặt khác ta có:
\(\begin{array}{l}
{n_{{H_2}}} = 0,075mol\\
\to {n_{HCl}} = 2{n_{{H_2}}} = 0,15mol\\
\to {n_{HCl}} = 0,6 + 0,15 = 0,75mol\\
\to {V_{HCl}} = \dfrac{{0,75}}{{0,5}} = 1,5l
\end{array}\)