by Cho 7,04 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại A, B cùng thuộc nhóm IIA và ở hai chu kỳ liên tiếp nhau tác dụng hết với dung dịch HCl 7,3% (lấy dư 10% so với lượng cần phản ứng) thu được dung dịch Y và 4,48 lít khí hiđro (đktc).
a. Xác định tên của 2 kim loại A, B.
b. Tính khối lượng dung dịch HCl ban đầu đã dùng.
c. Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch Y.
Phương pháp giải:
a. Gọi công thức chung 2 kim loại là M.
M + 2HCl → MCl$_{2}$ + H$_{2}$
Ta thấy: n$_{KL}$ = n$_{H2}$ = ?
=> M$_{tb}$ = ? => 2 KL
b. Theo bảo toàn nguyên tố H ta có: n$_{HClpư}$ = 2n$_{H2}$ = ?
Do lượng HCl đã dùng dư 10% so với lượng phản ứng nên tính được lượng HCl dư
=> n$_{HCl bđ}$ = n$_{HCl pư}$ + n$_{HCl dư}$ = ? => m$_{HCl bđ}$ = ?
=> Khối lượng dung dịch HCl đã dùng
c. Đặt số mol của Mg và Ca lần lượt là x và y (mol)
– Khối lượng hỗn hợp: 24x + 40y = 7,04 (1)
– Số mol hỗn hợp: x + y = 0,2 (2)
Giải (1) và (2) thu được x và y
=> n$_{MgCl2}$ = n$_{Mg}$ = ?
=> n$_{CaCl2}$ = n$_{Ca}$ = ?
Khối lượng dung dịch sau phản ứng:
B. TKL: m $_{dd sau phản ứng }$= m$_{KL}$ + m$_{dd HCl đã dùng}$ – m$_{H2}$ = ?
Xác định thành phần dung dịch Y sau phản ứng: MgCl$_{2}$; CaCl$_{2}$ và HCl dư
=> Nồng độ các chất trong dung dịch sau phản ứng.
Lời giải chi tiết:
a. Gọi công thức chung 2 kim loại là M.
M + 2HCl → MCl$_{2}$ + H$_{2}$
Ta thấy: n$_{KL}$ = n$_{H2}$ = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol
=> 24 (Mg) < M$_{tb}$ = 7,04 : 0,2 = 35,2 < 40 (Ca)
Vậy 2 kim loại đó là Mg và Ca.
b. Theo bảo toàn nguyên tố H ta có: n$_{HClpư}$ = 2n$_{H2}$ = 0,2.2 = 0,4 mol
Do lượng HCl đã dùng dư 10% so với lượng phản ứng nên lượng HCl dư là: n$_{HCl dư}$ = 0,4.10% = 0,04 mol
=> n$_{HCl bđ}$ = n$_{HCl pư}$ + n$_{HCl dư}$ = 0,4 + 0,04 = 0,44 mol
=> m$_{HCl bđ}$ = 0,44.36,5 = 16,06 gam
Khối lượng dung dịch HCl đã dùng là: \({m_{{\rm{dd}}\,HCl}} = \frac{{{m_{HCl}}}}{{C\% }}.100\% = \frac{{16,06.100\% }}{{7,3\% }} = 220(g)\)
c. Đặt số mol của Mg và Ca lần lượt là x và y (mol)
– Khối lượng hỗn hợp: 24x + 40y = 7,04 (1)
– Số mol hỗn hợp: x + y = 0,2 (2)
Giải (1) và (2) thu được x = 0,06 và y = 0,14
=> n$_{MgCl2}$ = n$_{Mg}$ = 0,06 mol
=> n$_{CaCl2}$ = n$_{Ca}$ = 0,14 mol
Khối lượng dung dịch sau phản ứng:
B. TKL: m $_{dd sau phản ứng }$= m$_{KL}$ + m$_{dd HCl đã dùng}$ – m$_{H2}$ = 7,04 + 220 – 0,2.2 = 226,64 (g)
Dung dịch Y sau phản ứng gồm: MgCl$_{2}$ (0,06 mol); CaCl$_{2}$ (0,14 mol) và HCl dư (0,04 mol)
\(\begin{array}{l}
C{\% _{MgC{l_2}}} = \frac{{0,06.95}}{{226,64}}.100\% = 2,515\% \\
C{\% _{CaC{l_2}}} = \frac{{0,14.111}}{{226,64}}.100\% = 6,857\% \\
C{\% _{HCl}} = \frac{{0,04.36,5}}{{226,64}}.100\% = 0,644\%
\end{array}\)
