Cho 19 gam hỗn hợp bột gồm kim loại M (hóa trị không đổi) và Zn (tỉ lệ mol tương ứng 1.25:1) vào bình đựng 4.48 lít khí Cl2(đktc),sau phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn X .Cho X tan hết trong dung dịch HCl dư có khí 5,6 lít H2 thoát ra (đktc).Kim loại M
Quảng cáo
3 câu trả lời 258
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện theo từng bước một:
Bước 1: Tính số mol của \( \text{Zn} \)
Biết rằng tỉ lệ mol giữa kim loại M và Zn là \( 1.25:1 \). Gọi số mol của Zn là \( n_{Zn} \). Vậy số mol của M là:
\[
n_M = 1.25 n_{Zn}
\]
Bước 2: Tính số mol khí Cl₂
Theo điều kiện đề bài, \( 4.48 \, \text{lít} \, \text{Cl}_2 \) ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) tương đương với:
\[
n_{Cl_2} = \frac{4.48}{22.4} = 0.2 \, \text{mol}
\]
Bước 3: Viết phương trình phản ứng
Phản ứng giữa kim loại Zn và \( \text{Cl}_2 \):
\[
\text{Zn} + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{ZnCl}_2
\]
Phản ứng giữa kim loại M và \( \text{Cl}_2 \):
\[
M + \text{Cl}_2 \rightarrow MCl_x
\]
Với \( x \) là hóa trị của kim loại M.
Bước 4: Tính khối lượng hỗn hợp bột
Tổng khối lượng hỗn hợp bột là \( 19 \, \text{g} \):
\[
m_M + m_{Zn} = 19
\]
Bước 5: Tính số mol H₂ thoát ra
Sau phản ứng, hỗn hợp rắn \( X \) tan trong dung dịch HCl dư, sinh ra \( 5.6 \, \text{lít} \, \text{H}_2 \):
\[
n_{H_2} = \frac{5.6}{22.4} = 0.25 \, \text{mol}
\]
Bước 6: Viết phương trình phản ứng giữa X và HCl
Phản ứng của \( \text{Zn} \) với HCl:
\[
\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2
\]
Phản ứng của kim loại M với HCl:
\[
M + 2\text{HCl} \rightarrow MCl_x + \text{H}_2
\]
Bước 7: Số mol H₂ được tạo ra
Số mol H₂ từ phản ứng của Zn và M là:
\[
n_{H_2} = n_{Zn} + n_{M}
\]
Bước 8: Lập hệ phương trình
Ta có hai phương trình:
1. \( n_{Zn} + n_{M} = 0.25 \)
2. \( n_{Zn} = \frac{19 - m_M}{65.38} \)
3. \( n_M = 1.25 n_{Zn} \)
Thay \( n_M \) vào phương trình 1:
\[
n_{Zn} + 1.25 n_{Zn} = 0.25 \implies 2.25 n_{Zn} = 0.25 \implies n_{Zn} = \frac{0.25}{2.25} = \frac{1}{9} \, \text{mol}
\]
Bước 9: Tính khối lượng kim loại Zn
Khối lượng của Zn là:
\[
m_{Zn} = n_{Zn} \cdot 65.38 = \frac{1}{9} \cdot 65.38 \approx 7.26 \, \text{g}
\]
Bước 10: Tính khối lượng kim loại M
Khối lượng của kim loại M là:
\[
m_M = 19 - 7.26 = 11.74 \, \text{g}
\]
Bước 11: Tính số mol của M
\[
n_M = \frac{m_M}{M} \quad \text{với } M \text{ là khối lượng mol của M.}
\]
Sử dụng \( n_M = 1.25 n_{Zn} = 1.25 \cdot \frac{1}{9} \approx 0.139 \, \text{mol} \).
Bước 12: Tính M
\[
M = \frac{m_M}{n_M} = \frac{11.74 \, \text{g}}{0.139 \, \text{mol}} \approx 84.5 \, \text{g/mol}
\]
Kết luận
Kim loại M có thể là Bạc (Ag) có hóa trị 1 hoặc Thủy ngân (Hg) có hóa trị 2, với khối lượng mol xấp xỉ 84.5 g/mol, tương ứng với một số kim loại khác như Kẽm (Zn) hoặc một số kim loại nhóm II.
`n_{Cl_2} = (4,48)/(22,4) = 0,2 (mol)`
`n_{H_2} = (5,6)/(22,4) = 0,25 (mol)`
Đặt `n_M = 1,25a (mol); n_{Zn} = a (mol)`
Đặt hóa trị của M là n
$2M + nCl_2 \xrightarrow{t^o} 2MCl_n$
$Zn + Cl_2 \xrightarrow{t^o} ZnCl_2$
`2M + 2nHCl -> 2MCl_n + nH_2`
`Zn + 2HCl -> ZnCl_2`
Bảo toàn `H: n_{HCl} = 2n_{H_2} = 0,5 (mol)`
Bảo toàn `Cl: n_{-Cl} = n_{HCl} + 2n_{Cl_2} = 0,9 (mol)`
Mà có: `n_{-Cl} = n.n_M + 2n_{Zn}`
`=> 1,25an + 2a = 0,9`
`=> a = (0,9)/(1,25n + 2) (mol)`
Có: `m_M + m_{Zn} = 19`
`=> 1,25. (0,9)/(1,25n + 2) . M_M + 65 . (0,9)/(1,25n + 2) = 19`
`=> 1,125M_M + 58,5 = 23,75n + 38`
`=> M_M = (190n-164)/9 (g//mol)`
Với `n = 2 => M_M = 24 (g//mol)`
`=> M: Mg`
Biết rằng tỉ lệ mol giữa kim loại M và Zn là 1.25:1. Gọi số mol của Zn là . Vậy số mol của M là:
nM=1.2Zn
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
5370 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
5240 -
5128
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
4764 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
4093 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
3537
