Nhúng 1 thanh kim loại R hóa trị 2 nặng 9,6 gam vào 0,5 lít dd hỗn hợp A gồm Fe2(SO4)3 0,24M và FeSO4 0,2M Sau 1 thời gian lấy thanh kim loại ra thấy dd A biến đổi thành dd B có khối lượng đúng bằng khối lượng dd A ban đầu. Đem hòa tan hết thanh kim loại sau nhúng trong dd HCl dư thì thoát ra 6,72 lít khí H2 ở đktc.
a) Xác định kim loại R
b) Tính Cm các muối tan trong dd B ( coi V dd không thay đổi)
[TEX]n_{Fe^{3+}} = 0,2mol[/TEX]; [TEX]n_{Fe^{2+}} = 0,1mol[/TEX] ; [TEX]n_{H_2} = 0,3mol[/TEX]
Đem hòa tan hết thanh kim loại sau nhúng trong dd HCl dư thấy xuất hiện khí, chứng tỏ kim loại R đứng trước H
[TEX]R + 2Fe^{3+} \to\ R^{2+} + 2Fe^{2+}[/TEX]
0,1---0,2-------------------0,2
Giả sử R đứng sau Fe trong dãy điện hóa => [TEX]n_R[/TEX] = 0,1 + 0,3 = 0,4 => R = 24 (Mg) => loại. Do đó R đứng trước Fe.
[TEX]R + Fe^{2+} \to\ R^{2+} + Fe[/TEX]
x----x--------------------x
Sau khi lấy thanh kim loại R ra thì khối lượng A chính bằng khối lượng B, nghĩa là:
[TEX]m_{Fe}[/TEX] sra = [TEX]m_R[/TEX] pư => [TEX]R(0,1 + x) = 56x[/TEX]
[TEX]R + H^+ \to\ R^{2+} + H_2[/TEX]
y---------------------------y
[TEX]Fe + 2H^+ \to\ Fe^{2+} + H_2[/TEX]
x-------------------------------x
=> [TEX]x + y = 0,3 => \frac {9,6}{R} = 0,3 + 0,1 => R = 24 (Mg) => x = 0,075[/TEX]
[TEX]n_{Fe^{2+}}[/TEX] dư = 0,3 – 0,075 = 0,225mol ; [TEX]n_{Mg^{2+}[/TEX] = 0,4
Nồng độ mol/l của các chất trong B:
[TEX][FeSO_4] = \frac {0,225}{0,5} = 0,45M[/TEX]
[TEX][MgSO_4] = \frac {0,4}{0,5} = 0,8M[/TEX]
Vì đây là bài toán dạng tự luận nên phải trình bày như thế, Nếu là trắc nghiệm thì ta chỉ nhận định số mol R chính bằng 0,4mol => R là Mg (cách bảo toàn e)