Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M ( hóa trị không đổi) trong dung dịch HCl dư, thu được 1,008 lít khí (đktc) và dung dịch chứa 4,575 gam muối.
1. Tính khối lượng m.
2. Hòa tan hết m gam hỗn hợp A trong dung dịch chứa đồng thời hai axit: HNO3 ( đặc) và H2SO4 ( khi đun nóng) thu được 1,8816 lít hỗn hợp B gồm 2 khí (đktc). Tỉ khối của hỗn hợp B so với H2 bằng 25,25. Xác định kim loại M biết rằng trong dung dịch tạo thành không chứa muối amoni.
Câu 1
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên
tố H ta có:
nHCl = 2nH2 = 2.0,045 = 0,09 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
ta có: mA + mHCl = m muối + mH2
=> m = m muối + mH2 – mA = 4,575 + 0,045.2 – 0,09.36,5 = 1,38 (gam)
Câu 2
Do cho kim loại phản ứng với H2SO4 đặc và HNO3 đặc nên khí sinh ra là SO2 và NO2.
Áp dụng phương pháp đường chéo ta có:
SO2: 64 4,5
50,5
NO2: 46 13,5
→nSO2=nNO2=4,513,5=13
Đặt số mol của Fe và M lần lượt là x và y (mol)
- Khi cho hỗn hợp tác dụng với HCl:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
x x (mol)
M + nHCl → MCln + 0,5nH2
y 0,5ny (mol)
nH2 = 0,045 => x + 0,5ny = 0,045 (1)
- Khi cho hỗn hợp tác dụng với HNO3 đặc và H2SO4 đặc:
Ta có các bán phản ứng oxi hóa – khử:
Fe → Fe3+ + 3e
x 3x
M → Mn+ + ne
y ny
S+6 + 2e → S+4 (SO2)
0,021 0,042
N+5 + 1e → N+4 (NO2)
0,063 0,063
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x + ny = 0,042 + 0,063 hay 3x + ny = 0,105 (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau:
Mặt khác: mA = mFe + mM => 1,38 = 0,015.56 + My => My = 0,54(4)
Từ (3) và (4) suy ra M = 9n
Ta có bảng sau:
| n |
1 |
2 |
3 |
| M |
9 (loại) |
18 (loại) |
27 (nhận) |
Vậy kim loại M là nhôm, kí hiệu là Al.