Để xác định công thức của muối MSO4 một bạn học sinh đã tiến hành thí nghiệm như sau: Bước 1:cân chính xác lượng muối MSO4 rồi hòa tan vào nước để được 333g dung dịch MSO4 41.555% ở 100 độC. Bước 2: ti...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước một. ### a. Xác định công thức muối MSO4 1. **Tính khối lượng muối MSO4**: - Dung dịch MSO4 có khối lượng 333g với nồng độ 41.555%, nên khối lượng muối MSO4 trong dung dịch là: \[ m_{MSO4} = 333 \times \frac{41.555}{100} = 138.83 \text{ g} \] 2. **Khối lượng MSO4 kết tinh**: - Gọi khối lượng dung dịch X còn lại sau khi kết tinh là m2, theo đề bài, ta có: \[ m_1 - m_2 = 13g \implies m_1 = m_2 + 13g \] - Từ thông tin đã cho, sau khi kết tinh, tổng khối lượng dung dịch X và khối lượng MSO4.5H2O là 333g, tức là: \[ m_1 + m_2 = 333g \] - Thay thế m1 vào phương trình trên: \[ (m_2 + 13) + m_2 = 333 \implies 2m_2 + 13 = 333 \implies 2m_2 = 320 \implies m_2 = 160g \] - Từ đó, khối lượng MSO4 kết tinh sẽ là: \[ m_1 = m_2 + 13 = 160 + 13 = 173g \] 3. **Tính nồng độ và lượng nước kết tinh**: - Khối lượng dung dịch là 160g, do đó lượng nước trong dung dịch là: \[ 100g H2O = \frac{20.9g}{100g H2O} \implies \text{Khối lượng muối MSO4 là} \ 20.9g \] - Với nồng độ này, khối lượng muối MSO4 tan được trong 100g H2O ở 20 độ C sẽ là 20.9g. 4. **Xác định công thức muối MSO4**: - Giả sử muối MSO4 có công thức tổng quát là M(SO4). Ta có: \[ M + 32 + 64 = 173 \implies M = 173 - 96 = 77g/mol \] - Với khối lượng nguyên tử M = 77g/mol, ta có thể xác định được M là K (Kalium) hoặc Ag (Bạc), tùy thuộc vào ngữ cảnh bài toán. Do đó, công thức muối MSO4 có thể là K2SO4. **Câu trả lời**: Công thức muối MSO4 là K2SO4. ### b. Viết phương trình hóa học và phương pháp sản xuất tối ưu hơn 1. **Cách 1: Kim loại M trong dung dịch H2SO4 loãng và sục không khí**: - Phương trình phản ứng: \[ 2M + 2H2SO4 \rightarrow 2MSO4 + H2 \] 2. **Cách 2: Kim loại vào H2SO4 đặc nóng**: - Phương trình phản ứng: \[ M + H2SO4 \rightarrow MSO4 + H2 \] **Giải thích**: Sản xuất MSO4 theo cách 1 là tối ưu hơn, bởi vì trong phương pháp này, việc sử dụng H2SO4 loãng sẽ dễ kiểm soát hơn và sản phẩm thu được có chất lượng cao hơn, đồng thời giảm thiểu rủi ro trong quá trình phản ứng và không tạo ra khí độc như trong phương pháp sử dụng H2SO4 đặc.