[Hóa 9]Xác định kim loại

[congchuaanhsang]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Cho hỗn hợp A gồm MgO, $Al_2O_3$ và 1 oxit kim loại hóa trị 2 kém hoạt động. Lấy 16,2g A vào ống sứ nung nóng rồi cho 1 luồng khí $H_2$ đi qua đến phản ứng hoàn toàn. Lượng hơi thoát ra được hấp thụ bằng 15,3 g dung dịch $H_2SO_4$ 90% thu đượ dung dịch $H_2SO_4$ 85%. Chất rắn còn lại trong ống đem hòa tan trong HCl vừa đủ, được dung dịch B và 3,2g chất rắn không tan. Cho B vào 0,82l NaOH 1M, lọc kết tủa, sấy khô và nung nóng đến khối lượng không đổi được 6,08g chất rắn.

Xác định tên kim loại và %m trong A

 

[dhbk2013]

Cho hỗn hợp A gồm MgO, $Al_2O_3$ và 1 oxit kim loại hóa trị 2 kém hoạt động. Lấy 16,2g A vào ống sứ nung nóng rồi cho 1 luồng khí $H_2$ đi qua đến phản ứng hoàn toàn. Lượng hơi thoát ra được hấp thụ bằng 15,3 g dung dịch $H_2SO_4$ 90% thu đượ dung dịch $H_2SO_4$ 85%. Chất rắn còn lại trong ống đem hòa tan trong HCl vừa đủ, được dung dịch B và 3,2g chất rắn không tan. Cho B vào 0,82l NaOH 1M, lọc kết tủa, sấy khô và nung nóng đến khối lượng không đổi được 6,08g chất rắn.

Xác định tên kim loại và %m trong A

Giải :

- Xác định tên kim loại :
Gọi MO là oxit hóa trị 2
Khi nung hỗn hợp A ta có: $MO + H_2 → M + H_2O$
MgO và $Al_2O_3$ không phản ứng. Vậy lượng $H_2O$ thoát ra là của MO .
$m_{H_2O}$ sau = 16,2 - $m_{H_2SO_4}$ = 16,2 - 15,3.0,9 = 2,43 (g) . Nhưng lượng $H_2O$ thực sự do MO tạo ra thì chỉ có 2,43 - 1,53 = 0,9 (g) => $n_{H_2O}$ = 0,05 (mol)
$=> M = \frac{3,2}{0,05} = 64 (Cu).$
- Xác định %m trong A :
Biện luận:
* Thiếu NaOH: 13,9< m(chất rắn sau nung)<16,4 >> 6,08 => Loại
* Đủ NaOH ($Al(OH)_3$ không phản ứng): m(chất rắn sau nung)=12,2 > 6,08 => loại
=> NaOH dư
Đặt x, y lần lượt là số mol của MgO, $Al_2O_3$ có trong 16,5 gam A. z là số mol Al2O3 trong hỗn hợp oxit sau khi nung trong ống sứ ta có: chất rắn sau nung chỉ còn MgO:
$m_{MgO} = 40x = 6,08 => x = 0,152$ . Mà :
$m_A = m_{MgO} + m_{Al_2O_3} + m_{CuO} => m_{Al_2O_3} = 16,2-6,08-4 =6,12$
m(MgO)=0,152.40=6.08 g =>37,53%
m(CuO) = 4 g => 24,69%
$m(Al_2O_3)$ => 37,78%

 

[whitetigerbaekho]

Gọi M và MO là kim loại và oxit của nó.
Khi nung hỗn hợp A ta có: MO + H2 → M + H2O (1)
MgO và Al2O3 không phản ứng.
Hoà tan chất rắn trong HCl xảy ra các phản ứng:
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O (2)
x x
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O (3)
y 2y
Dung dịch B chứa MgCl2 và AlCl3.
Khi tác dụng với NaOH:
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl (4)

MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 + 2NaCl (5)
x 2x x
Nếu dư NaOH: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (6)
Biện luận: Có thể có xảy ra 3 trường hợp là thiếu, đủ, dư NaOH.
* Thiếu NaOH: 13,9< m(chất rắn sau nung)<16,4 >> 6,08 => Loại
* Đủ NaOH (Al(OH)3 không phản ứng): m(chất rắn sau nung)=12,2 > 6,08 => loại
* NaOH dư: Hai trường hợp
Khi nung kết tủa, ta được:
2Al(OH)3 Al2O3 + 2H2O (7)
2z z
Mg(OH)2 MgO + H2O (8)
* Xác định tên kim loại:
Khối lượng H2SO4 có trong 15,3 g dung dịch H2SO4 90% là 15,3.90/100 = 13,77 gam
Vậy khối lượng nước thoát ra từ (1) là 2,43 – 1,53 = 0,9 gam = 0,05 mol H2O
Chất rắn trong ống còn lại gồm kim loại M, MgO và Al2O3. Chỉ có MgO và Al2O3 tan trong HCl. Do đó, 3,2 gam chất rắn không tan là M. Theo (2) n(M) = n(H2O) => M= 3,2/0,05 = 64. Vậy kim loại cần tìm là Cu.
* Xác định thành phần trăm khối lượng của A:
+ Trường hợp chất rắn sau nung gồm 2 oxit:
Đặt x, y lần lượt là số mol của MgO, Al2O3 có trong 16,5 gam A. z là số mol Al2O3 trong hỗn hợp oxit sau khi nung, ta có: n(CuO) = 0,05. m(CuO)= 0,05.80 = 4 gam.
Vậy 40x + 102y = 16,2-4 = 12,2 (9)
40x+102z = 6,08 (10)
n(NaOH) đã dùng: 0,82.1 = 0,82. Trong đó đã dùng 2x mol theo(2,5) , dùng 6z mol theo (4,7) => số mol NaOH đã dùng ở (6) = 0,82-2x-6z.
Theo (4,6): n(AlCl3)= 1/4. (0,82-2x-6z).
Vậy: (0,82-2x-6z)/4 +z=y (11)
Giải hệ (9,10,11) được: x = 0,05. y=0,1. z=0,04
Do đó khối lượng CuO là 4 gam.
m(MgO)=0,05.40=2gam =>12,35%
m(CuO) = 4 g => 24,69%
m(Al2O3) => 62,96%
+ Trường hợp chất rắn sau nung chỉ 1 oxit MgO:
m(MgO) = 40x = 6,08 (13)
Giải hệ (12,13) được: x = 0,152. y=0,06.
n(NaOH) đã dùng 2x mol theo(2,5) , dùng 8y mol theo (3,4,7):
n(NaOH)= 2.0,152 + 8. 0,06 = 0,784 < 0,82 thoả mãn
Do đó khối lượng CuO là 4 gam.
m(MgO)=0,152.40=6.08 gam =>37,53%
m(CuO) = 4 g => 24,69%
m(Al2O3) => 37,78%