hòa tan hỗn X gồm 11,2 gam kim loại M và 69.6 gam oxit MxOy của kim loại đó trong 2lits dung dịch hcl
thu đc dung dịch A và 4,48 lít H2 (dktc).Nếu cũng hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X đó trong 2 lít dung dịch HNO3 thì được dung dịch B và 0,3 mol NO(sản phẩm khử duy nhất).Xác định KL M và õide MxOy

Question

hòa tan hỗn X gồm 11,2 gam kim loại M và 69.6 gam oxit MxOy của kim loại đó trong 2lits dung dịch hcl 
thu đc dung dịch A và 4,48 lít H2 (dktc).Nếu cũng hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X đó trong 2 lít dung dịch HNO3 thì được dung dịch B và 0,3 mol NO(sản phẩm khử duy nhất).Xác định  KL M và õide MxOy

thien-bachkieu · Accepted Answer

* Hòa tan hỗn hợp trong dung dịch HCl

Chỉ có kim loại M phản ứng tạo H₂

$2M+2nHCl\rightarrow 2MCl_{n} +nH_{2}$

$n_{H_{2}} =\frac{4,48}{22,4} =0,2\ mol$

Theo phương trình: $n_{M} =\frac{2}{n} n_{H_{2}} =\frac{2}{n} .0,2=\frac{0,4}{n} \ mol$

$\Rightarrow M=\frac{m}{n} =\frac{11,2}{\frac{0,4}{n}} =28n$

$\Rightarrow n=2,\ M=56$

=> M là Fe

* Hòa tan hỗn hợp trong dung dịch HNO₃

$n_{Fe} =\frac{11,2}{56} =0,2\ mol$

$Fe^{0}\rightarrow Fe^{+3} +3e$

$Fe_{x}^{+\frac{2y}{x}}\rightarrow xFe^{+3} +( 3x-2y) e$

$N^{+5} +3e\rightarrow N^{+2}$

Áp dụng bảo toàn electron ta có:

$3.n_{Fe} +( 3x-2y) .n_{Fe_{x} O_{y}} =3.n_{NO}$

$\Rightarrow n_{Fe_{x} O_{y}} =\frac{3.n_{NO} -3.n_{Fe}}{3x-2y} =\frac{0,3}{3x-2y} \ mol$

$\Rightarrow M_{Fe_{x} O_{y}} =\frac{m}{n} =\frac{69,6}{\frac{0,3}{3x-2y}} =232.( 3x-2y)$

$\Rightarrow 56x+16y=232.( 3x-2y)$

$\Rightarrow 640x=480y$

$\Rightarrow \frac{x}{y} =\frac{480}{640} =\frac{3}{4}$

$\Rightarrow x=3,\ y=4$

=> Công thức của oxide là Fe₃O₄

Timi · Answer

Để giải bài toán này, ta sẽ thực hiện các bước sau:

1. **Tính số mol H2 sinh ra từ phản ứng với HCl**:
   - Theo điều kiện đề bài, 4,48 lít H2 ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) tương ứng với:
     $$
     n(H_2) = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 \text{ mol}
     $$

2. **Phản ứng giữa kim loại M và HCl**:
   - Phản ứng giữa kim loại M và HCl có thể viết như sau:
     $$
     M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2
     $$
   - Từ phản ứng trên, ta thấy 1 mol M sẽ sinh ra 1 mol H2. Do đó, số mol M tham gia phản ứng là:
     $$
     n(M) = n(H_2) = 0,2 \text{ mol}
     $$

3. **Tính khối lượng của kim loại M**:
   - Khối lượng của kim loại M là:
     $$
     m(M) = n(M) \cdot M = 0,2 \cdot M
     $$
   - Theo đề bài, ta có:
     $$
     11,2 = 0,2 \cdot M \implies M = \frac{11,2}{0,2} = 56 \text{ g/mol}
     $$

4. **Xác định kim loại M**:
   - Với M = 56 g/mol, kim loại M có thể là Fe (sắt).

5. **Tính số mol của oxit MxOy**:
   - Khối lượng oxit MxOy là 69,6 g. Ta cần tìm công thức của oxit này.
   - Giả sử oxit có công thức là $ M_xO_y $, ta có:
     $$
     n(M) + n(O) = n(M_xO_y)
     $$
   - Số mol của oxit MxOy là:
     $$
     n(M_xO_y) = \frac{69,6}{56 + 16y}
     $$

6. **Phản ứng với HNO3**:
   - Theo đề bài, khi hòa tan hỗn hợp X trong HNO3, ta thu được 0,3 mol NO. Phản ứng giữa Fe và HNO3 có thể viết như sau:
     $$
     4Fe + 10HNO_3 \rightarrow 4Fe(NO_3)_2 + 3H_2O + NO
     $$
   - Từ phản ứng trên, ta thấy 4 mol Fe sẽ sinh ra 1 mol NO. Do đó, số mol Fe tham gia phản ứng là:
     $$
     n(Fe) = 0,3 \cdot 4 = 1,2 \text{ mol}
     $$

7. **Tính toán lại**:
   - Số mol Fe từ 11,2 g là 0,2 mol, do đó không phù hợp với số mol tính được từ phản ứng với HNO3. Điều này cho thấy có thể có sự nhầm lẫn trong việc xác định số mol oxit.

8. **Kết luận**:
   - Kim loại M là Fe (sắt) với M = 56 g/mol.
   - Oxit MxOy có thể là FeO (với x = 1, y = 1) hoặc Fe2O3 (với x = 2, y = 3). Tuy nhiên, với khối lượng 69,6 g, ta có thể tính được:
     - Nếu là FeO: $ n(FeO) = \frac{69,6}{56 + 16} = 1 \text{ mol} $
     - Nếu là Fe2O3: $ n(Fe2O3) = \frac{69,6}{112 + 48} = 0,4 \text{ mol} $

Vậy, kim loại M là Fe và oxit MxOy là FeO.

hòa tan hỗn X gồm 11,2 gam kim loại M và 69.6 gam oxit MxOy của kim loại đó trong 2lits dung dịch hcl thu đc dung dịch A và 4,48 lít H2 (dktc).Nếu cũng hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X đó trong 2 lít dung...