Question

Hòa tan hoàn toàn 42,6 gam hỗn hợp X gồm một kim loại kiềm và một kim loại kiềm thổ có tỉ lệ mol tương ứng là 5:4 vào 500 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y và 17,472 lít khí (đktc). Dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch Y, tính thể tích khí CO2 (đktc) cần dùng để thu được lượng kết tủa lớn nhất.

Answer 1

Gọi kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ là A, B

\(\left\{{}\begin{matrix}n_A=a\left(mol\right)\\n_B=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

=> a.M_A + b.M_B = 42,6 (*)

Và \(\dfrac{a}{b}=\dfrac{5}{4}\Rightarrow b=0,8a\)

\(n_{H_2}=\dfrac{17,472}{22,4}=0,78\left(mol\right)\)

\(n_{HCl}=0,5.1=0,5\left(mol\right)\)

Do \(n_{HCl}< 2.n_{H_2}\) => HCl pư hết, có phản ứng của kim loại với H₂O

PTHH: 2A + 2HCl --> 2ACl + H₂ (1)

            B + 2HCl --> BCl₂ + H₂ (2)

            2A + 2H₂O --> 2AOH + H₂ (3) 

            B + 2H₂O --> B(OH)₂ + H₂ (4)

(1)(3) => \(n_{H_2}=\dfrac{1}{2}.n_A=0,5a\left(mol\right)\)

(2)(4) => \(n_{H_2}=n_B=0,8a\left(mol\right)\)

 => \(0,5a+0,8a=0,78\Rightarrow a=0,6\left(mol\right)\Rightarrow b=0,48\left(mol\right)\)

(*) => 0,6.M_A + 0,48.M_B = 42,6

=> M_A + 0,8.M_B = 71

=> Chọn \(\left\{{}\begin{matrix}M_A=39\left(K\right)\\M_B=40\left(Ca\right)\end{matrix}\right.\)

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{Ca}=0,48\left(mol\right)\\n_K=0,6\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Y chứa \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Ca^{2+}}=0,48\left(mol\right)\\n_{K^+}=0,6\left(mol\right)\\n_{Cl^-}=0,5\left(mol\right)\\n_{OH^-}=x\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Bảo toàn điện tích: 2.0,48 + 0,6 = 0,5 + x

=> x = 1,06 

- TH1:

2OH^- + CO₂ --> CO₃^2- + H₂O

           0,48<----0,48

CO₃^2- + Ca²⁺ --> CaCO₃

0,48<--0,48

=> n_CO2 = 0,48 (mol)

- TH2: 

2OH^- + CO₂ --> CO₃^2- + H₂O

1,06-->0,53---->0,53

CO₃^2- + Ca²⁺ --> CaCO₃

0,48<--0,48

CO₃^2- + CO₂ + H₂O --> 2HCO₃^-

0,05-->0,05

=> n_CO2 = 0,58 (mol)

=> \(0,48\le n_{CO_2}\le0,58\)

=> \(10,752\le V_{CO_2}\le12,992\)