Question

Câu 25: Khử hoàn toàn 16 gam 1 oxit của kim loại R bằng dòng khí CO dư thu được khí X. Dẫn khí X vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 39,4gam kết tủa và dung dịch Y. Cho dung dịch K2SO4 dư vào dung dịch Y lại thấy xuất hiện tiếp 11,65 gam chất rắn không tan. Xác định nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)2 và tìm kim loại R.

Answer 1

Gọi CTHH của oxit là \(R_xO_y\)

Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{BaCO_3}=\dfrac{39,4}{197}=0,2\left(mol\right)\\n_{BaSO_4}=\dfrac{11,65}{233}=0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

PTHH:           \(R_xO_y+yCO\xrightarrow[]{t^o}xR+yCO_2\) (1)

                     \(Ba\left(OH\right)_2+CO_2\rightarrow BaCO_3\downarrow+H_2O\) (2)

Có thể xảy ra: \(Ba\left(OH\right)_2+2CO_2\rightarrow Ba\left(HCO_3\right)_2\) (3)

                      \(Ba\left(OH\right)_2+K_2SO_4\rightarrow BaSO_4\downarrow+2KOH\) (4)

Hoặc:             \(Ba\left(HCO_3\right)_2+K_2SO_4\rightarrow BaSO_4\downarrow+2KHCO_3\) (5)

BTNT Ba: \(n_{Ba\left(OH\right)_2}=n_{BaCO_3}+n_{BaSO_4}=0,25\left(mol\right)\)

`=>` \(C_{M\left(Ba\left(OH\right)_2\right)}=\dfrac{0,25}{0,2}=1,25M\)

`-` TH₁: Kết tủa chưa bị hòa tan => Không xảy ra PT (3), (5)

Theo PT (2): `n_{CO_2} = n_{BaCO_3} = 0,2 (mol)`

Theo PT (1): \(n_{O\left(oxit\right)}=n_{CO_2}=0,2\left(mol\right)\)

`=>` \(\left\{{}\begin{matrix}n_R=\dfrac{x}{y}n_O=\dfrac{0,2x}{y}\left(mol\right)\\m_R=16-0,2.16=12,8\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

`=>` \(M_R=\dfrac{m_R}{n_R}=\dfrac{12,8}{\dfrac{0,2x}{y}}=\dfrac{64y}{x}=32.\dfrac{2y}{x}\left(g/mol\right)\)

Với `(2y)/x = 2 => M_R = 32.2 = 64 (g//mol)`

`=> R` là `Cu`

`-` TH₂: Kết tủa đã bị hòa tan một phần => Không xảy ra PT (4)

Theo PT (5): \(n_{Ba\left(HCO_3\right)_2}=n_{BaSO_4}=0,05\left(mol\right)\)

BTNT C: `n_{CO_2} = n_{BaCO_3} + 2n_{Ba(HCO_3)_2} = 0,3 (mol)`

Theo PT (1): \(n_{O\left(oxit\right)}=n_{CO_2}=0,3\left(mol\right)\)

`=>` \(\left\{{}\begin{matrix}n_R=\dfrac{x}{y}n_O=\dfrac{0,3x}{y}\left(mol\right)\\m_R=16-0,3.16=11,2\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

`=>` \(M_R=\dfrac{11,2}{\dfrac{0,3x}{y}}=\dfrac{112y}{3x}=\dfrac{56}{3}.\dfrac{2y}{x}\left(g/mol\right)\)

Với `(2y)/x = 3 => M_R = (56)/3 . 3 = 56 (g//mol)`

`=> R` là `Fe`