2017-2018 (CB) 4/ Hòa tan hoàn toàn 15,2g hỗn hợp X gồm 2 kim loại nhóm IIA thuộc 2 chu kỳ liên tiếp nhau vào ddHCl 2M (d= 1,08g/ml) lấy dư thu được 11,2 lít khí H2 đktc và ddY a/ Xác định tên 2 kim loại và % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. b/ Để trung hòa lượng HCl dư trong ddY cần dùng vừa đủ 50g dd Ba(OH)2 17,1%. Tính nồng độ % các chất tan có trong dd Y

Đáp án:

a) $\eqalign{
  & \% {m_{Mg}} = 47,37\%   \cr 
  & \% {m_{Ca}} = 52,63\%  \cr} $

b) $\eqalign{
  & C{\% _{MgC{l_2}}} = 4,69\%   \cr 
  & C{\% _{CaC{l_2}}} = 3,65\%   \cr 
  & C{\% _{HCl}} = 0,6\%  \cr} $

Giải thích các bước giải:

a) Gọi công thức chung của 2 kim loại là M

2 kim loại thuộc nhóm IIA → M hóa trị II

nH2 = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol

M + 2HCl → MCl2 + H2↑

0,5 ←  1           ←       0,5

${M_M} = {{15,2} \over {0,5}} = 30,4$

2 kim loại thuộc nhóm IIA thuộc 2 chu kì liên tiếp → 2 kim loại là Magie và Canxi

Gọi số mol Mg, Ca là x, y

Ta có hpt: 

$\eqalign{
  & \left\{ \matrix{
  x + y = 0,5 \hfill \cr 
  24x + 40y = 15,2 \hfill \cr}  \right. \to \left\{ \matrix{
  x = 0,3 \hfill \cr 
  y = 0,2 \hfill \cr}  \right.  \cr 
  & \% {m_{Mg}} = {{0,3.24} \over {15,2}}.100\%  = 47,37\%   \cr 
  & \% {m_{Ca}} = 100\%  - 47,37\%  = 52,63\%  \cr} $

b) 

mBa(OH)2 = 50 . 17,1% = 8,55 (g)

nBa(OH)2 = $\frac{8,55}{171}$ = 0,05 mol

Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O

  0,05    →     0,1

nHCl ban đầu = 1 + 0,1 = 1,1 (mol)

V HCl ban đầu = 1,1 : 2 = 0,55 (ml) = 550 (ml)

mdd HCl ban đầu = 550 . 1,08 = 594 (g)

mY = mX + mdd HCl - mH2

      = 15,2 + 594 - 0,5 . 2

      = 608,2 (g)

Trong Y có: MgCl2 (0,3 mol)

                    CaCl2 (0,2 mol)

                    HCl (0,1 mol)

$\eqalign{
  &  \to C{\% _{MgC{l_2}}} = {{0,3.95} \over {608,2}}.100\%  = 4,69\%   \cr 
  & C{\% _{CaC{l_2}}} = {{0,2.111} \over {608,2}}.100\%  = 3,65\%   \cr 
  & C{\% _{HCl}} = {{0,1.36,5} \over {608,2}}.100\%  = 0,6\%  \cr} $