Hỗn hợp A gồm Mg và kim loại M hoá trị III, đứng trước hiđrô trong dãy hoạt động hoá học. Hoà tan hoàn toàn 1,275 g A vào 125ml dd B chứa đồng thời HCl nồng độ C1(M) và H2SO4 nồng độ C2(M). Thấy thoát ra 1400 ml khí H2 (ở đktc) và dd D. Để trung hoà hoàn toàn lượng a xít dư trong D cần dùng 50ml dd Ba(OH)2 1M. Sau khi trung hoà dd D còn thu được 0,0375mol một chất rắn không hoà tan trong HCl.
a/ Viết các PTPƯ xảy ra.
b/ Tính C1 và C2 của dd B.
c/ Tìm NTK của kim loại M (AM) và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A đem thí nghiệm.
Biết rằng để hoà tan 1,35g M cần dùng không quá 200ml dd HCl 1M.
Tham Khảo
Chất rắn không tan trong HCl là BaSO4
—> nBaSO4 = 0,0375
Do nBa(OH)2 = 0,05 —> Gốc SO4 đã bị kết tủa hết —> nH2SO4 = 0,0375
Bảo toàn H của axit (Bị đẩy thành H2 và phần dư bị trung hòa bằng kiềm)
2nH2SO4 + nHCl = 2nH2 + 2nBa(OH)2
—> nHCl = 0,15
Vậy C1 = 0,3 và C2 = 1,2
Trong một TN khác, nM = 1,35/M và nHCl ≤ 0,2
—> 1,35.3/M ≤ 0,2 —> M ≥ 20,25
Đặt a, b là số mol Mg và M
—> mA = 24a + Mb = 1,275 (1)
và 2a + 3b = 2nH2 = 0,125 (2)
12.(2) – (1) —> b(36 – M) = 0,225
Do b > 0 —> M < 36
Vậy 20,25 ≤ M < 36; M hóa trị III —> M = 27: Al
(1)(2) —> a = 0,025 và b = 0,025
\(\text{a)Mg +2HCl}\rightarrow\text{MgCl2 +H2 (1)}\)
\(\text{Mg+H2SO4}\rightarrow\text{MgSO4+H2 (2)}\)
\(\text{2M+6HCl}\rightarrow\text{2MCl3+3H2 (3)}\)
\(\text{2M+3H2SO4}\rightarrow\text{M2(SO4)3 +3H2 (4)}\)
\(\text{Ba(OH)2 + 2HCl}\rightarrow\text{BaCl2 +2H2O (5)}\)
\(\text{Ba(OH)2 + H2SO4}\rightarrow\text{BaSO4+2H2O(6)}\)
Ta có \(\text{nH2=0,0625 mol}\)
\(\text{nBa(OH)2 =0,05x1=0,05 mol}\)
\(\text{nBaSO4=0,0375 mol}\Rightarrow\text{nH2SO4=0,0375(mol)}\)
\(\text{nH2=1,4/22,4=0,0625(mol)}\)
Bảo toàn H ta có 2nH2SO4+nHCl=2nH2+2nBa(OH)2 =>nHCl=0,15(mol)
\(\text{C1=0,15/0,125=1,2(M) C2=0,0375/0,125=0,3(M)}\)
\(\text{b) 2M+ 6HCl}\rightarrow\text{2MCl3+3H2}\)
\(\text{ 1/15 mol 0,2mol}\)
Vì hòa tan M cần ko quá 200ml HCl 1M => nM=<1/15 mol =>M>=20,25(g)(*)
Gọi số mol Mg , M trong hỗn hợp A là a,b mol ( a,b >0)
Ta có hpt
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\text{24a+Mb=1,275}\\\text{2a+3b=0,125}\end{matrix}\right.\Rightarrow\text{(M-36)b=-0,225}\Rightarrow\text{(36-M)b=0,225}\)
Vì b>0=>M-36<0 =>M<36 (**)
Kết hợp *và **
Ta có M là Al .Thay M=27 ta có
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\text{24a+27b=1,275}\\\text{2a+3b=0,125}\end{matrix}\right.\Rightarrow\text{a=b=0,025(mol)}\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\text{mMg=24x0,025=0,6(g)}\\\text{mAl=0,025x27=0,675(g)}\end{matrix}\right.\)
