(3,0 ĐIỂM) MỘT HỖN HỢP X GỒM KIM LOẠI KIỀM E VÀ KIM LOẠI R CÓ HÓA TRỊ...
Câu 8: (3,0 điểm)
Một hỗn hợp X gồm kim loại kiềm E và kim loại R có hóa trị III. Cho 3,03 gam hỗn hợp X
tan hoàn toàn vào nước thu được dung dịch A và 1,904 lít khí (đktc)
a) Cô cạn hoàn toàn dung dịch A thu được 4,48 gam chất rắn. Xác định tên 2 kim loại và tính
thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong X.
b) Thêm V lít dung dịch HCl 1M vào dung dịch A thu được 0,78 gam kết tủa. Tính giá trị V.
Hướng dẫn giải:
a) Gọi x, y lần lượt là số mol của E, R trong 3,03 gam hỗn hợp X, ta có:
E.x + R.y = 3,03 (8.I)
Phản ứng hòa tan X vào nước:
2E + 2H
2
O → 2EOH + H
2
(8.1)
Do X tan hoàn toàn nên R phải là kim loại có oxit, hiđroxit lưỡng tính.
2R + 2EOH + H
2
O → 2ERO
2
+ 3H
2
(8.2)
Do R tan hoàn toàn nên y < x → Số mol H
2
thu được là:
x 3y 1,904
2 + 2 = 22, 4 → x + 3y = 0,17 (8.II)
EOH x – y mol
Cô cạn A thu được: ( )
ERO y mol
2
Ta có: (E + 17).(x – y) + (E + R + 32).y = 4,48
→ E.x + R.y + 17x + 15y = 4,48 (8.III)
Thay (8.I) vào (8.III) ta có: 17x + 15y = 1,45 (8.IV)
Giải hệ (8.II), (8.IV) ta có: x = 0,05 mol; y = 0,04 mol (thỏa mãn y<x). Thay vào (8.I) ta có:
5E + 4R = 303 → 5E < 303 → E < 60,6 → E chỉ có thể là Li (7), Na (23), K (39)
Lập bảng ta có:
E 7 23 39
R 67
47
27
(loại)
(Al)
Vậy 2 kim loại: E là kali; R là nhôm.
= =
0, 05.39
%K .100% 64,36%
3, 03
Thành phần % theo khối lượng:
0, 04.27
= =
%Al .100% 35, 64%
b) Dung dịch A gồm 0,01 mol KOH
dư
+ 0,04 mol KAlO
2
.
Phương trình phản ứng:
HCl + KOH → KCl + H
2
O (8.3)
HCl + KAlO
2
+ H
2
O → KCl + Al(OH)
3
(8.4)
3HCl + Al(OH)
3
→ AlCl
3
+ 3H
2
O (8.5)
Số mol Al(OH)
3
= 0,02 mol < số mol KAlO
2
→ Xảy ra 2 trường hợp
- Trường hợp 1: Chưa xảy ra phản ứng (8.5), ta có:
n
HCl
= n
KOH dư
+ n
Al(OH)3
= 0,01 + 0,02 = 0,03 mol → V = 30mL
(công thức tính nhanh: n
HCl
= n
KOH
+ n
)
- Trường hợp 2: Đã có phản ứng (8.5), ta có:
n
HCl
= n
KOH
+n
KAlO2
+3n
Al(OH)3hòa tan
= 0,01+ 0,04+ 3.(0,04– 0,02)= 0,11 mol→ V= 110mL
(công thức tính nhanh: n
HCl
= n
KOH
+ 4n
KAlO2
– 3n