Cho 7,22 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M hóa trị không đổi. Chia hỗn hợp thành 2 phần bằng nhau, hòa tan hết phần 1 trong dung dịch HCI dư thu được 2,128 lít H2. Hòa tan hết phần 2 trong HNO3 thu được 1,792 lít NO. Tìm M?
2 câu trả lời
$\text{n$_{H2}$=2,128:22,4=0,095(mol)}$
$\text{n$_{NO}$=1,792:22,4=0,08(mol)}$
$\text{Chia hỗn hợp thành 2 phần :}$
$\text{m$_{1}$=m$_{2}$=7,22:2=3,61(g)}$
$\text{Gọi a,b lần lượt là số mol Fe,M}$
$\text{Ta có quá trình oxi khử :}$
Phần 1 :
$\text{Fe→Fe$^{+2}$+2e}$
$\text{a → 2a}$
$\text{M→M$^{+n}$+n e}$
$\text{b → nb }$
$\text{Phần 2 :}$
$\text{Fe→Fe$^{+3}$+3e}$
$\text{a 3a}$
$\text{M→M$^{+n}$+n e}$
$\text{b → nb }$
$\text{_______________________}$
Phần 1 :
$\text{2H$^{+1}$+2e→H$_{2}$}$
$\text{________0,19←0,095(mol)}$
Phần 2 :
$\text{N$^{+5}$+3e→N$^{+2}$}$
$\text{________0,24 ←0,08(mol)}$
$\text{Bảo toàn e ta có :}$
$\text{(1)2a+nb=0,19}$
$\text{(2)3a+nb=0,24}$
$\text{⇒a=0,05; nb=0,09⇒b=}$
$\text{Ta có : m$_{1}$=56.0,05+$\frac{0,09}{n}$.M$_{M}$=3,61 }$
$\text{⇒M$_{M}$=9n}$
$\text{Xét n chỉ đúng khi n=3}$
$\text{⇒M$_{M}$=9.3=27}$
$\text{⇒M là Al}$
Thí nghiệm 1:
$n_{H_2}=\dfrac{2,128}{22,4}=0,095(mol)$
Trao đổi e:
$\mathop{Fe}\limits^{0}→\mathop{Fe}\limits^{+2}+2e$
$\mathop{M}\limits^{0}→\mathop{M}\limits^{+n}+ne$
$2\mathop{H}\limits^{+1}+2e→\mathop{H_2}\limits^{0}$
Bảo toàn e:
$2n_{Fe}+n.n_M=2n_{H_2}=0,19(mol)$ (1)
Thí nghiệm 2:
$n_{NO}=\dfrac{1,792}{22,4}=0,08(mol)$
Trao đổi e:
$\mathop{Fe}\limits^{0}→\mathop{Fe}\limits^{+3}+3e$
$\mathop{M}\limits^{0}→\mathop{M}\limits^{+n}+ne$
$\mathop{N}\limits^{+5}+3e→\mathop{N}\limits^{+2}$
Bảo toàn e:
$3n_{Fe}+n.n_M=3n_{NO}=0,24(mol)$ (2)
Lấy $(2)-(1),$ ta có:
$3n_{Fe}+n.n_M-2n_{Fe}-n.n_M=0,24-0,19=0,05(mol)$
$→n_{Fe}=0,05(mol)$
Từ phương trình $(1)$
$→n.n_M=0,19-2.0,05=0,09(mol)$
$→n_M=\dfrac{0,09}{n}$
Ta có: $m_{Fe}=0,05.56=2,8(g)$
$m_M=\dfrac{7,22}{2}-2,8=0,81(g)$
$→m_M=\dfrac{0,81}{\dfrac{0,09}{n}}=9n$
Với $n=3→M_M=27(g/mol)$
Vậy M là Nhôm (Al)
