(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

+ 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

)