Ví dụ 4. Cho 1,12 gam kim loại M (chưa rõ hóa trị) tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 495,8 mL khí H2 (ở điều kiện chuẩn). Xác định kim loại M.

Question

Huycindy · Accepted Answer

$n_{\mathrm{H}_2} = \dfrac{0.4958}{24.79} = 0.02$ (mol)
Gọi $n$ là hóa trị của kim loại $\mathrm{M}$ ($n \in \{1; 2; 3\}$).
Phương trình hóa học:
$2\mathrm{M} + 2n\mathrm{HCl} ightarrow 2\mathrm{MCl}_n + n\mathrm{H}_2$
Theo phương trình phản ứng:
$n_{\mathrm{M}} = \dfrac{2}{n} \cdot n_{\mathrm{H}_2} = \dfrac{0.04}{n}$ (mol)
Khối lượng mol của kim loại $\mathrm{M}$:
$M_{\mathrm{M}} = \dfrac{1.12}{\dfrac{0.04}{n}} = 28n$ ($	ext{g/mol}$)
Biện luận giá trị $n$:
Với $n = 2 \Rightarrow M_{\mathrm{M}} = 56$ ($	ext{g/mol}$)
Vậy kim loại $\mathrm{M}$ là Sắt ($\mathrm{Fe}$).

Timi · Answer

Để xác định kim loại M, trước hết chúng ta cần tính số mol khí H₂ sinh ra từ phản ứng.

Khí H₂ có thể được tính theo công thức:

$$
n = \frac{V}{22,4} 
$$

Trong đó:
- $ n $ là số mol khí,
- $ V $ là thể tích khí ở điều kiện chuẩn (đơn vị là lít).

Đầu tiên, chuyển đổi thể tích khí H₂ từ mL sang L:

$$
495,8 \text{ mL} = 0,4958 \text{ L}
$$

Tiếp theo, tính số mol H₂:

$$
n = \frac{0,4958}{22,4} \approx 0,0221 \text{ mol}
$$

Theo phương trình phản ứng giữa kim loại M và HCl, chúng ta có:

$$
M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2
$$

Trong đó, 1 mol kim loại M phản ứng với 2 mol HCl để tạo ra 1 mol H₂. Vậy số mol M tham gia phản ứng là:

$$
n_M = n_{H_2} = 0,0221 \text{ mol}
$$

Bây giờ, chúng ta tính khối lượng mol của kim loại M bằng công thức:

$$
M = \frac{m}{n}
$$

Trong đó:
- $ m = 1,12 \text{ g} $
- $ n = 0,0221 \text{ mol} $

Tính toán khối lượng mol của kim loại M:

$$
M = \frac{1,12}{0,0221} \approx 50,5 \text{ g/mol}
$$

Giá trị khoảng 50,5 g/mol gần với khối lượng mol của kim loại Magie (Mg) có khối lượng mol là 24,3 g/mol, và với số hóa trị là 2, nó phản ứng theo phương trình đã viết trên.

Vậy kim loại M là Magie (Mg).

zed - · Answer

Vu Nguyen · Answer

Gọi $n$ là hóa trị của kim loại M ($n \in \{1; 2; 3\}$).

$\displaystyle 2M + 2nHCl ightarrow 2MCl_n + nH_2 \uparrow$

$\displaystyle n_{H_2} = \frac{495,8 \cdot 10^{-3}}{24,79} = 0,02 ext{ (mol)}$

$\displaystyle n_M = \frac{2}{n} \cdot n_{H_2} = \frac{0,04}{n} ext{ (mol)}$

$\displaystyle M = \frac{m}{n_M} = \frac{1,12}{\dfrac{0,04}{n}} = 28n ext{ (g/mol)}$

$$\begin{array}{|c|c|c|c|}\hline{} n & 1 & 2 & 3 \\hline{} M & 28 ext{ (loại)} & 56 ext{ (nhận)} & 84 ext{ (loại)} \\hline\end{array}$$

Với $\displaystyle M = 56 ext{ g/mol}$, kim loại M là Sắt (Fe).