Cho 13,8 gam hỗn hợp X gồm kim loại kiềm R và Ca tác dụng hết với nước thu được 5,6 lít H₂ (đktc) và dung dịch Y. Mặt khác, cho 8,58 gam kim loại R phản ứng hết với lượng dư dung dịch HCl thì thể tích khí H₂ thoát ra lớn hơn 2,24 lít (đktc).

1. Tìm kim loại R?

2. Cho 15 lít hỗn hợp khí Z gồm N₂ và CO₂ (đktc) vào dung dịch Y. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 8,5 gam kết tủa. Tính thành phần phần trăm về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp Z?

1.

Vì b > 0, từ (*) => a < 0,25/0,5 = 0,5 thế vào (**)

=> R – 20 > 7,6

=> R > 27,6 (***)

Khi cho 8,58 gam R tác dụng với lượng dư HCl thì lượng H₂ thoát ra lớn hơn 2,24 (lít)

2R + 2HCl → 2RCl + H₂↑(3)

Theo PTHH (3):

Từ (***) và (****) => 27, 6 < M_R < 42,9

Vậy M_R = 39 (K) thỏa mãn

2. 

Ta có:

=> n_KOH = n_K = 0,2 (mol)

n_Ca(OH)2 = n_Ca = 0,15 (mol)

∑ n_OH- = n_KOH + 2n_Ca(OH)2 = 0,2 + 2.0,15 = 0,5 (mol)

Khi cho hỗn hợp Z ( N₂, CO₂) vào hỗn hợp Ychỉ có CO₂ phản ứng

CO₂ + OH^- → HCO₃^-(3)

CO₂ + 2OH^- → CO₃^2- + H₂O(4)

CO₃^2- + Ca²⁺ → CaCO₃↓(5)

n_CaCO3 = 8,5/100 = 0,085 (mol) => n_CO32-(5) = n_CaCO3 = 0,085 (mol)

Ta thấy n_CaCO3­ < n_Ca2+ => phương trình (5) Ca²⁺ dư, CO₃^2- phản ứng hết

TH₁: CO₂ tác dụng với OH^- chỉ xảy ra phản ứng (4)

Theo (4) => n_CO2 = n_CO32-(4) = n_CaCO3 = 0,085 (mol)

=> V_CO2(đktc) = 0,085.22,4 = 1,904 (lít)

TH₂: CO₂ tác dụng với OH^- xảy ra cả phương trình (3) và (4)

Theo (4): n_CO2 = n_CO32- = 0,085 (mol)

n_OH- ₍₄₎ = 2n_CO32- = 2. 0,085 = 0,17 (mol)

=> n_{OH- (3)}= ∑ n_OH- - n_OH-(4) = 0,5 – 0,17 = 0,33 (mol)

Theo PTHH (3): n_CO2(3) = n_OH- = 0,33 (mol)

=> ∑ n_CO2(3+4) = 0,085 + 0,33 = 0,415 (mol)

=> V_{CO2 (ĐKTC)} = 0,415.22,4 = 9,296 (lít)