Hòa tan hoàn toàn 38,7g hỗn hợp A gồm M2CO3, MHCO3, MCl (M là kim loại kiềm) trong V(l) dd HCl 10,52% (D=1,05g/ml) dư thu được ddB và 4,48l khí. Chia B thành 2 phần bằng nhau .
Phần 1: phản ứng vừa đủ với 100ml dd KOH 1M thu được m(g) muối khan.
Phần 2; tắc dụng hoàn toàn với ddAgNO3 dư, thu được 50,225g kết tủa. Xác định khim loại M và giá trị củ V,m
A gồm M2CO3, MHCO3, MCl có số mol lần lượt là a,b,c
ta có pt: (2M + 60)a + (M + 61)b + (M+35,5)c = 43,71(*)
<=> M(2a + c + b) + 60(a+b) + b + 35,5c = 43,71(1)
+C là CO2
nCO2 = 0,4 (mol)
=> ta có : a + b = 0,4 (2)
+ B gồm MCl và HCl dư
đặt nHCl dư = d (mol)
=> ta có : 2a + b + d = nHCl bđ (3)
+ Phần 1 : nKOH = 0,1(mol)
nKOH = 1/2 nHCl(dư)
<=> d/2 = 0,1
=> d = 0,2 (4)
+Phần 2: nAgCl = 0,48 (mol)
nAgCl = 1/2(nMCl + nHCl)
<=> 1/2(2a + b + c + d) = 0,48
<=> 2a + b + c + d = 0,96 (5)
+ (4)(5) => 2a + b + c = 0,96 - 0,2 = 0,76 (6)
<=> c = 0,76 - 2a - b
thay c = 0,76 - 2a - b vào (1) ta có
0,76M + 25,5b - 11a = 16,73
ta có: 0,76M - 11(a+b) <0,76M + 25,5b - 11a<0,76M + 25,5(a+b)
(2) => bpt trên <=> 0,76M - 4,4<16,73<0,76M + 10,2
<=> 6,53 < 0,76M < 21,13
<=> 8,6<M<27,8
=> M là Na
+ thay M = 23 vào (*) ta được pt:
106a + 84b + 58,5c = 43,71(7)
(2)(6)(7) => hệ pt 3 ẩn
=> a = 0,3 ; b = 0,1 ; c = 0,06
=> %Na2CO3 = 72,75(%)
%NaHCO3 = 19,22(%)
%NaCl = 8,03(%)
ọi số mol M2CO3 là x, MHCO3 là y, MCl là z
n CO2 = 0,25
M2CO3 + 2HCl => 2MCl + H2O + CO2
x________2x______2x___________x
MHCO3 + HCl => MCl + H2O + CO2
y_________y_____y___________y
MCl
z
=> x + y = n CO2 = 0,25
* Phần 1: n KOH = 0,1 và chỉ có HCl phản ứng
HCl + KOH => KCl + H2O
0,1___0,1_____0,1
* phần 2: n AgCl = 50,225 / 143,5 = 0,35
HCl + AgNO3 => AgCl↓ + HNO3
0,1 ---> 0,1--------> 0,1
MCl + AgNO3 => AgCl↓ +MNO3
0,25 <-- 0,25 <---- 0,25
=> n MCl phản ứng = 1/2 n MCl ban đầu = 1/2 (2x + y + z) = 0,25
=> 2x + y + z = 0,5 => x + z = 0,25
Do m hh ban đầu = 30,15 (g)
=> (2M + 60)x + (M + 61)y + (M + 35,5)z = 30,15
=> (2M + 60)x + (M + 61)(0,25 - x) + (M + 35,5)(0,25 - x) = 30,15
=> 2Mx + 60x + 0,25M - Mx + 15,25 - 61x + 0,25M - Mx + 8,875 - 35,5x = 30,15
=> 0,5M - 36,5x = 6,025
=> x = (0,5M - 6,025)/36,5 = (M - 12,05)/73
Do 0 < x < 0,25 => 0 < (M - 12,05)/73 < 0,25
=> 0 < M - 12,05 < 18,25 => 12,05 < M < 30,3
a) M là kim loại kiềm và thỏa mãn pt trên thì chỉ có M = 23 là Na
=> các muối là Na2CO3, NaHCO3 và NaCl
=> 106x + 84y + 58,5z = 30,15
b) => x = 0,15 => m Na2CO3 = 0,15 x 106 = 15,9 (g) = 52,74%
y = 0,1 => m NaHCO3 = 0,1 x 84 = 8,4 (g) = 27,86%
z = 0,1 => m NaCl = 0,1 x 58,5 = 5,85 (g) = 19,4%
c) n HCl = 2x + y + 0,2 = 0,6 => m HCl = 0,6 x 36,5 = 21,9 (g)
=> m dd HCl 10,52% = 21,9 x 100 / 10,52 = 208,17 (g)
=> V dd HCl 10,52% = 208,17 / 1,05 = 198,26 (mL)
m muói khan = m KCl + m NaCl = 0,1*74,5 + 0,25 x 58,5 = 22,075 (g) => m = 22,075
Tham khảo
