Question

Cho khí Clo tác dụng với 16,2 gam kim loại A ( có hóa trị k đổi) sau khi phản ứng xong thu được 58,8 gam hỗn hợp chất rắn B . Cho oxi dư tác dụng với hỗn hợp B đến phản ứng hoàn toàn , thu được 63,6 gam hỗn hợp chất rắn C . xác định kim loại A và tính % khối lượng của mỗi chất trong C .

Answer 1

Gọi: hóa trị R là n; số mol R phản ứng là x.
2R + nCl2 -> 2RCln (*)
2_____n_____2
x___xn / 2___x (mol)

RCln không phản ứng được với O2.
=> R còn dư.
=> X gồm: RCln và R dư. Gọi số mol R dư là y.

4R + nO2 -> 2R2On (**)
4_____n______2
y___yn / 4____0,5y (mol)

Y là: R2On và RCln.

Theo đề bài, ta có:
>>R(x+y) = 16,2 (m R)
<=> Rx + Ry = 16,2 (1)
>>Ry + RCln.x = 58,8 (m X) (2)
>>R2On.0,5y + RCln.x = 63,6 (m Y) (3)

Lấy (2) trừ (1), được:
RCln.x - Rx = 42,6

Theo phương trình (*), ta thấy:
mCl2 = mRCln - mR
<=> mCl2 = RCln.x - Rx
<=> mCl2 = 42,6
=> n Cl2 = 0,6
=> xn / 2 = 0,6
<=> xn = 1,2 (a)

Lấy (3) trừ (2), được:
R2On.0,5y - Ry = 4,8

Theo phương trình (**), ta thấy:
mO2 = mR2On - mR (dư)
<=> mO2 = R2On.0,5y - Ry
<=> mO2 = 4,8
=> n O2 = 0,15
=> yn / 4 = 0,15
<=> yn = 0,6 (b)

Từ (a) và (b), suy ra:
xn + yn = 1,2 + 0,6 = 1,8
<=> n(x+y) = 1,8

Hóa trị kim loại nhận các giá trị: 1, 2, 3.

Với n = 1 => x+y = 1,8 => R = 16,2 / (x+y) = 16,2 / 1,8 = 9 (Be - loại vì Be hóa trị II).
Với n = 2 => x+y = 0,9 => R = 16,2 / (x+y) = 16,2 / 0,9 = 18 (loại).
Với n = 3 => x+y = 0,6 => R = 16,2 / (x+y) = 16,2 / 0,6 = 27 (Al - nhận vì Al hóa trị III).

Vậy: kim loại R cần tìm là Nhôm (Al).

2Al + 3Cl2 -t*-> 2AlCl3
2_____________2
x_____________x (mol)

4Al + 3O2 -t*-> 2Al2O3
4_____________2
y_____________0,5y (mol)

X gồm: AlCl3 và Al dư.
Y gồm: AlCl3 và Al2O3.

n Al = 16,2 / 27 = 0,6 = x + y.

Ta có hệ phương trình:
x + y = 0,6 (n Al)
133,5x + 27y = 58,8 (m X gồm AlCl3 và Al dư)
Giải hệ, được: x = 0,4; y = 0,2.

=> m AlCl3 = 53,4g
=> m Al dư = 5,4g.
=> % AlCl3 trong X = 90,82%.
=> % Al dư trong X = 9,18%.