Cho dòng khí CO dư đi qua ống sứ nung nóng chứa m gam hỗn hợp X gồm 2 oxit của 2 kim loại thu được chất rắn A và khí B . Cho toàn bộ khí B vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 1,5 g kết tủa . Cho toàn bộ chất rắn A vào dung dịch H2SO4 10% ( vừa đủ ) thì thu được dung dịch muối có nồng độ 11,234% không có khí thoát ra , và còn lại 0,96 g chất rắn không tan . Xác định công thức của 2 oxit , biết các phản ứng xảy ra đều hoàn toàn.

Đáp án:

 $Al_2O_3$ và $CuO$

Giải thích các bước giải:

 Gọi CTHH của hai oxit là `A_2O_n` và `B_2O_m` \((1\leqslant n;m\leqslant 3)\)

Cho X vào dung dịch `H_2SO_4` loãng (vừa đủ), không có khí thoát ra, tạo dung dịch chỉ chứa một muối tan. Suy ra, A chứa một oxit bị khử bởi CO(tan trong `H_2SO_4` loãng), và một oxit không bị khử bởi CO.

Giả sử oxit bị CO khử là `A_2O_n` 

\(n_{CaCO_3}=\dfrac{1,5}{100}=0,015\ (mol)\\ A_2O_n+nCO\xrightarrow{t^{\circ}} 2A+nCO_2\ (1)\\ Ca(OH)_2+CO_2\to CaCO_3+H_2O\ (2)\\ B_2O_m+mH_2SO_4\to B_2{(SO_4)}_m+mH_2O\ (3)\)Theo PTHH `(2)=> n_{CO_2}=n_{CaCO_3}=0,015\ (mol) `

Theo PTHH `(1)=> n_{A}=2/n\cdot n_{CO_2}=(0,03)/n\ (mol)`

mà `m_A=0,96\ gam` nên: \[M_A=\dfrac{m_A}{n_A}=\dfrac{0,96}{\dfrac{0,03}{n}}=32n\ (g/mol)\]

Vì `n` là hóa trị của kim loại nên `1<=n<=3`

`+ \ n=1=> M_A=32->` Loại

`+\ n=2⇒ M_A=64->` A là Cu

`+\ n=3⇒ M_A=96->` Loại

\(\to\) X chứa `CuO` (TM)

Giả sử có 1 mol `B_2O_m` tham gia phản ứng

Theo PTHH \((3):\) `\ n_{H_2SO_4}=m\cdot n_{B_2O_n}=m\ (mol)=> m_{H_2SO_4}=98m \ (gam)=> m_{\text{dung dịch}\ H_2SO_4}={98m}/{10\%}=980m\ (gam)`

`BTKL: \ m_{\text{dd trước}}=m_{\text{dd sau}}=>m_{\text{dd sau}}=m_{B_2O_m}+m_{\text{dd} \ H_2SO_4}=2B+16m+980m=2B + 996m\ (gam) `

Theo PTHH `(3):\ n_{B_2(SO_4)_n}=n_{B_2O_m}=1\ (mol)`

`=>m_{B_2(SO_4)_n}=2B + 96m\ (gam) `

Vì dung dịch chứa muối tan có nồng độ là `11,243\%` nên ta có phương trình: 

\[\text C\%=\dfrac{2B+96m}{2B+996m}\cdot 100\%=11,243\%\Leftrightarrow M=9m\ (g/mol)\]

Vì `m` là hóa trị của kim loại nên `1<=m<=3`

`+\ m=1=> M=9=>` Loại

`+\ m=2=> M=18=>`Loại

`+\ m=3=> M=27=>` M là Al

\(\to\) X chứa `Al_2O_3` (TM)

Vậy A gồm `Al_2O_3` và `CuO`

Đáp án:

CuO, Al2O3

Giải thích các bước giải:

Vì A tác dụng với H2SO4 không có khí thoát ra nên có 1 oxit bị khử bởi CO, 1 oxit không bị khử bởi CO Gọi công thức oxit bị khử bời CO là X2Om X2Om + mCO→2X + mCO2 (1) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2) nCaCO3 = 1,5 : 100= 0,015 M Theo (1): nCO2 = nCaCO3 = 0,015 mol Theo (2): nX = 2.nCO2/m= 0,015.2/m = 0,03/n mcr không tan = mX = 0,96g → Mx = 0,96:0,03/m = 32m →m = 2; Mx = 64 → X là Cu → công thức oxit là CuO Gọi công thức oxit còn lại là M2On, số mol oxit là x M2On + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2O x → nx → x mH2SO4 = nx.98 (g) mdd H2SO4 = 98nx:10% = 980nx (g) Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: x.(2M M + 16n) + 980nx Phần trăm khối lượng của muối sau phản ứng: $\eqalign{ & \% {m_{{M_2}{{(S{O_4})}_n}}} = {{{\rm{x}}{\rm{.(2}}{{\rm{M}}_{\rm{M}}}{\rm{ + 96n)}}} \over {{\rm{x}}{\rm{.(2}}{{\rm{M}}_{\rm{M}}}{\rm{ + 16n) + 980nx}}}}.100\% = 11,234\% \cr & \to MM = 9n \cr} $ → n = 3; M M = 27 → M là Al Oxit: Al2O3