by Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M (chỉ có hóa trị II) trong dung dịch H$_{2}$SO$_{4}$ đặc, nóng thu được 6,72 lít khí SO$_{2}$ (đktc); 5,76 gam S (không có sản phẩm khử nào khác) và dung dịch X chứa 105,6 gam muối Fe$_{2}$(SO$_{4}$)$_{;}$ MSO$_{4}$. Mặt khác, nếu hòa tan hết m gam X ban đầu với dung dịch HCl dư thu được 16,128 lít khí H$_{2}$(đktc). Kim loại M là
A. Mg.
B. Cu.
C. Zn.
D. Al.
Hướng dẫn
Chọn phương án là: A
Phương pháp giải:
Sử dụng bảo toàn e
Xét hh tác dụng với HCl dư chia 2 trường hợp: TH$_{1}$: M không pư với HCl; TH$_{2}$: M có pư với HCl
Lời giải chi tiết:
n$_{SO2(đktc)}$ = 6,72/22,4 = 0,3 (mol); n$_{S}$ = 5,76/32 = 0,18 (mol)
Đặt số mol Fe = a (mol) và M = b (mol)
B. TNT “Fe”: n$_{Fe2(SO4)3}$ = 1/2 n$_{Fe}$ = 0,5a (mol)
B. TNT “M”: n$_{MSO4}$ = n$_{M}$ = b (mol)
Xét hh X tác dụng với H$_{2}$SO$_{4}$ đặc, nóng
Hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}BTe:3{n_{Fe}} + 2{n_M} = 2{n_{S{O_2}}} + 6{n_S}\\m\,muoi:{m_{F{e_2}{{(SO4)}_3}}} + {m_{MS{O_4}}} = {m_{\,muoi}}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}3a + 2b = 2.03 + 6.0,18\\400.0,5a + (M + 96)b = 105,6\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}3a + 2b = 1,68\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1)\\200a + (M + 96)b = 105,6\,\,(2)\end{array} \right.\)
Xét hh tác dụng với HCl dư; n$_{H2(đktc)}$ = 16,128/22,4 = 0,72 (mol)
TH$_{1}$: Chỉ có Fe tác dụng, M đứng sau H trong dãy điện hóa học nên không phản ứng
B. Te ta có: 2n$_{Fe}$ = 2n$_{H2}$ ⟹ n$_{Fe}$ = n$_{H2}$ = 0,72 (mol) ⟹ a = 0,72 (mol) ⟹ thay a vào (1) ⟹ b = -0,24 ⟹ loại
TH$_{2}$: Cả Fe và M cùng tác dụng với dd HCl
B. T e ta có: 2n$_{Fe}$ + 2n$_{M}$ = 2n$_{H2}$
⟹ a + b = 0,72 (3)
giải hệ (2) và (3) ta được a = 0,24 và b = 0,48
Thay a, b vào (2) ta có: 200.0,24 + (M+96).0,48 = 105,6 ⟹ M = 24 (g/mol)
Vậy M là Mg
Đáp án A
