Trộn Cu với kim loại X theo tỉ lệ số mol 1:2 thì thu được 9,7g. Nếu nung toàn bộ hh trên trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 12,1g hh 2 oxit. Xác định kim loại X?
Trộn Cu với kim loại X theo tỉ lệ số mol 1:2 thì thu được 9,7g. Nếu nung toàn bộ hh trên trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 12,1g hh 2 oxit. Xác định kim loại X?
$n_{O_2}=\dfrac{12,1-9,7}{32}=0,075 mol$
Gọi x; 2x là số mol Cu và X.
$2Cu+O_2\buildrel{{t^o}}\over\to 2CuO$
$4X+nO_2\buildrel{{t^o}}\over\to 2X_2O_n$
$\Rightarrow 0,5.x+2.0,25nx=0,075$
$\Leftrightarrow x+nx=0,15$
– Khi $n=1\Rightarrow x=0,075$
$\Rightarrow 64.0,075+X.0,075.2=9,7$
$\Leftrightarrow X=32,6$ (loại)
Tương tự với $n=2; 3$ suy ra khi $n=2; X=65(Zn)$
$\to X$ là kẽm
Đáp án:
$Zn$
Giải thích các bước giải:
Gọi $n_{Cu} = a(mol) \to n_X = 2a(mol)$
$\to 64a + 2aX = 9,7(1)$
Gọi $n$ là hóa trị của $X$
$2Cu + O_2 \xrightarrow{t^o} 2CuO$
$a$ $a$ $(mol)$
$4X + nO_2 \xrightarrow{t^o} 2X_2O_n$
$2a$ $a$ $(mol)$
$\to m_{oxit} =80a + a(2X + 16n) = 80a + 2aX + 16an = 12,1(gam)$ $(2)$
Lấy (2) – (1) , ta có :
$16a + 16an = 2,4$
$⇔ a + an = 0,15$
$⇔ a(n + 1) = 0,15$
$⇔ a = \dfrac{0,15}{n+1}$
Suy ra :
$m_{hh} = 64a + 2aX = 64. \dfrac{0,15}{n+1} + 2. \dfrac{0,15}{n+1}.X = 9,7$
$⇔ \dfrac{9,6}{n+1} + \dfrac{0,3X}{n+1} = 9,7$
$⇔ 9,6 + 0,3X = 9,7(n + 1)$
$⇔ 0,3X = 9,7n + 0,1$
Với $n = 1$ thì $X = 32,67 \to$ loại
Với $n = 2$ thì $X = 65(Zn)$
Với $n = 3$ thì $X = 97,33 \to$ loại
Vậy kim loại X là $Zn$