by Cho m gam KMnO$_{4}$ tác dụng với dung dịch HCl đặc dư thu được dung dịch X chứa HCl dư và 28,07 gam hai muối và V lít khí Cl$_{2}$ (đktc). Lượng khí Cl$_{2}$ sinh ra oxi hóa vừa đủ 7,5 gam hỗn hợp gồm Al và kim loại M có có tỉ lệ mol Al : M = 1: 2. Kim loại M là
A. Ca
B. Mg
C. Fe
D. Cu
Hướng dẫn
Chọn phương án là: B
Phương pháp giải:
Tính toán theo PTHH: 16 HCl +2 KMnO$_{4 }$→2 KCl + 2 MnCl$_{2}$ + 8 H$_{2}$O + 5 Cl$_{2}$
Vận dụng định luật bảo toàn e:
Cl$_{2}$$^{o}$ + 2 e → 2 Cl$^{-}$
A. l$^{0}$ → Al$^{+3}$ + 3e
M$^{0}$ → M$^{+x}$ + x e (với x là hóa trị của kim loại)
=> n $_{M }$. x + n $_{Al}$. 3 = n $_{Cl2}$. 2
Lời giải chi tiết:
16 HCl +2 KMnO$_{4 }$→2 KCl + 2 MnCl$_{2}$ + 8 H$_{2}$O + 5 Cl$_{2}$
Theo PTHH: n $_{KCl }$ = n $_{MnCl2 }$ = x
Khối lượng muối = 28,07 => m $_{KCl }$ + m $_{MnCl2}$ = 28,07
=> x. 74,5 + x. 126 = 28,07
=> x = 0,14 mol
=> n $_{KCl }$ = n $_{MnCl2 }$ = 0,14 mol
=> theo PTHH => n $_{Cl2}$ = n $_{KCl}$. 5: 2 = 0,14. 5: 2 = 0,35 mol
=> theo định luật bảo toàn e: n $_{M }$. x + n $_{Al}$. 3 = n $_{Cl2}$. 2 = 0,7 mol
có tỉ lệ mol Al: M = 1: 2 = > n $_{Al }$ = a thì n $_{M}$ = 2 a
=> 2a. x + a. 3 = 0,7 mol
=> Với x = 1 => a = 0,175 mol => m $_{Al}$ = 0,175. 27 = 4,725 g => m $_{M}$ = 7,5 – 4,725 = 2,775 g
=> M$_{ M}$ = 2,775: (0,175.2) = 7,9 (loại)
=> Với x = 2 => a = 0,1 mol => m $_{Al }$ = 27. 0,1 = 2,7 g => m $_{M}$ = 7,5 – 2,7 = 4,8 g
=> M$_{M}$ = 4,8: (0,1. 2) = 24 (Mg , chọn)
Vậy kim loại cần tìm là Mg
Đáp án B
