Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Mg và kim loại R trong dung dịch HCl 18,25% thu được khí H2 và dung dịch Y chỉ chứa hai chất tan là RCln có nồng độ 19,10% và MgCl2 có nồng độ 7,14 % (biết n là hóa trị của R). Xác định kim loại R.
Vì bài toàn chỉ có số liệu tương đối nên không mất tính tổng quát ta có thể chọn số mol chất bất kì
Ta chọn nMg= 1 mol
Mg+ 2HCl→ MgCl2+ H2 ↑
1 2 1 1 mol
2R + 2n HCl → 2RCln+ nH2 ↑
x xn x 0,5nx mol
nHCl= 2+xn (mol)
Khối lượng dung dịch Y là mddY= mX+ mdd HCl- mH2
Dung dịch Y chứa 1 mol MgCl2, x mol RCln
Từ 1 và (2) rút ra mối liên hệ giữa R và n sau đó biện luận
Giải chi tiết:
Vì bài toàn chỉ có số liệu tương đối nên không mất tính tổng quát ta có thể chọn số mol chất bất kì
Ta chọn nMg= 1 mol
Đặt hỗn hợp X chứa 1 mol Mg, x mol R
Mg+ 2HCl→ MgCl2+ H2 ↑
1 2 1 1 mol
2R + 2n HCl → 2RCln+ nH2 ↑
x xn x 0,5nx mol
nHCl= 2+xn (mol) \(\to {m_{{\text{dd}}HCl}} = \frac{{{m_{HCl}}.100}}{{C\% }} = \frac{{(2 + xn).36,5.100}}{{18,25}} = 200(2 + xn)(gam)\)
Khối lượng dung dịch Y là mddY= mX+ mdd HCl- mH2=24 + Rx+200. (2+xn)- 2(1+0,5nx) =Rx+199nx+422 (gam)
Dung dịch Y chứa 1 mol MgCl2, x mol RCln
\(\begin{gathered}
C{\% _{MgCl2}} = \frac{{{m_{MgCl2}}.100\% }}{{{m_{{\text{dd}}Y}}}} = \frac{{1.95.100}}{{Rx + 199xn + 422}} = 7,14(1) \hfill \\
C{\% _{RC\ln }} = \frac{{{m_{RC\ln }}.100\% }}{{{m_{{\text{dd}}Y}}}} = \frac{{x.(R + 35,5n).100}}{{Rx + 199xn + 422}} = 19,10(2) \hfill \\
\end{gathered} \)
Từ (1)→ Rx + 199xn + 422= 1330,532 (3)
Thay vào (2)→ x(R+35,5n).100=19,10.1330,53=25413,165 (4)
Giải hệ (3), (4) ta có Rx= 112 và xn=4 → R= 28n
Ta thấy chỉ có n=2, R=56 (Fe) là thỏa mãn
Đáp án C