Nung a gam 1 một hiddroxit của kim loại R trong ko khí đến khối lượng ko đổi thấy khối lượng chất rắn giảm đi 9 lần, đồng thời thu đc 1 oxit kim loại. Hòa tan hoàn toàn lượng oxit trên bằng 330 ml dd H2SO4 1M thu đc dung dịch X.Cho X td vs dd Ba(OH)2 dư sau khi pư hoàn toàn thu đc m gam kết tủa.Tính a,m, biết lượng axit đã lấy dư 10% so vs lượng cần thiết để pư vs oxit
\(\left(1\right)2xR\left(OH\right)_n+\left(y-\dfrac{xn}{2}\right)O_2\rightarrow2R_xO_y+xnH_2O\)
-----\(\dfrac{0,3x}{y}\leftarrow---------\dfrac{0,3}{y}\left(mol\right)\)
\(n_{H_2SO_4}=0,33.1=0,33\left(mol\right)\)
mà \(n_{H_2SO_4}\)đã lấy dư 10% so với lượng cần thiết để phản ứng với oxit
\(\Rightarrow n_{H_2SO_4}\)phản ứng = 0,3 (mol) ; \(n_{H_2SO_4}\)dư = 0,03 (mol)
\(\left(2\right)R_xO_y+H_2SO_4\rightarrow R_x\left(SO_4\right)_y+yH_2O\)
----\(\dfrac{0,3}{y}\leftarrow-0,3--\rightarrow\dfrac{0,3}{y}\left(mol\right)\)
Do khối lượng chất rắn giảm đi \(\dfrac{1}{9}\) so với khối lượng chất rắn ban đầu
\(\Rightarrow m_{R_xO_y}=m_{R\left(OH\right)_n}.\dfrac{8}{9}\)
\(\Rightarrow\dfrac{0,3x}{y}\left(M_R+17n\right).\dfrac{8}{9}=\dfrac{0,3}{y}\left(xM_R+16y\right)\)
\(\Rightarrow\left(\dfrac{5,1xn}{y}+\dfrac{0,3xM_R}{y}\right).\dfrac{8}{9}=\dfrac{0,3xM_R}{y}+4,8\)
\(\Rightarrow\dfrac{40,8xn}{9y}+\dfrac{2,4xM_R}{9y}=\dfrac{2,7xM_R}{9y}+4,8\)
\(\Rightarrow\dfrac{40,8xn}{9y}-4,8=\dfrac{0,3xM_R}{9y}\)
\(\Rightarrow40,8xn-43,2y=0,3xM_R\)
\(\Rightarrow M_R=\dfrac{40,8xn}{0,3x}-\dfrac{43,2y}{0,3x}=136n-144\dfrac{y}{x}=136n-72.\dfrac{2y}{x}\)(g/mol)
Vì n là hoá trị kim loại trong bazo, \(\dfrac{2y}{x}\) là hoá trị kim loại trong oxit sau khi nung bazo trong không khí đến khối lượng không đổi
\(\Rightarrow1\le n\le\dfrac{2y}{x}\le3\)
Khảo sát hoá trị
| n | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 3 |
| 2y/x | 2 | 3 | 3 | 1 | 2 | 3 |
| MR | -8 | -80 | 56 | 64 | 128 | 192 |
| R | Loại | Loại | Fe | Cu | Loại | Loại |
Do nung bazo trong không khí nên Cu phải được đẩy lên hoá trị cao nhất
\(\Rightarrow\dfrac{2y}{x}=2\) mà \(\dfrac{2y}{x}=1\)
\(\Rightarrow\) R chỉ có thể là Fe \(\Rightarrow R_xO_y\) là \(Fe_2O_3\); \(R\left(OH\right)_n\) là \(Fe\left(OH\right)_2\)
\(n_{Fe\left(OH\right)_2}=\dfrac{0,3x}{y}=\dfrac{0,3.2}{3}=0,2\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Fe\left(OH\right)_2}=0,2.90=18\left(g\right)\)
n\(n_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{0,3}{y}=0,1\left(mol\right)\)
\(\left(3\right)Ba\left(OH\right)_2+H_2SO_4\rightarrow BaSO_4\downarrow+2H_2O\)
-----------------------0,03 \(--\rightarrow0,03\) (mol)
\(\left(4\right)Fe_2\left(SO_4\right)_3+3Ba\left(OH\right)_2\rightarrow3BaSO_4\downarrow+2Fe\left(OH\right)_3\downarrow\)
------\(0,1----------\rightarrow0,3--\rightarrow0,2\left(mol\right)\)
\(m_{\downarrow}=0,33.233+0,2.107=98,29\left(g\right)\)