Hòa tan hoàn toàn 20 gam oxit của kim loại M có hóa trị không đổi vào dung dịch H2SO4 10,65% loãng (vừa đủ) thu được dung dịch A chứa muối X nồng độ 16%. a) Xác định kim loại M. b) Cho bay hơi 50 gam H2O khỏi dung dịch A thì thu được dung dịch B bão hòa. Cho thêm 2,75 gam muối X vào dung dịch B thì thấy tách ra 5 gam chất rắn kết tinh còn lại dung dịch D bão hòa. Xác định công thức của muối kết tinh.

Đáp án + Giải thích các bước giải:

$a)PTHH:M_2O_n+nH_2SO_4\to M_2(SO_4)_n+nH_2O$

Đặt $n_{M_2O_n}=1(mol)$

$\Rightarrow n_{H_2SO_4}=n(mol)$

$\Rightarrow m_{dd_{H_2SO_4}}=\dfrac{98n}{10,65\%}$

$\Rightarrow m_{dd_A}=2M+16n+\dfrac{98n}{10,65\%}$

Ta có $n_{muối}=1(mol)$

$\Rightarrow m_{muối}=2M+96n(g)$

$\Rightarrow C\%_X=\dfrac{2M+96n}{2M+16n+\dfrac{98n}{10,65\%}}.100\%=16\%$

$\Rightarrow \begin{cases} n=2\\ M=64 \end{cases}$

$\Rightarrow M:Cu$ và CT oxit: $CuO$

$b)$ Gọi CT muối KT là $CuSO_4.nH_2O$

$n_{CuO}=\dfrac{20}{80}=0,25(mol)$

$m_{dd_A}=250(g)$

$m_{CuSO_4}=40(g)$

$\Rightarrow m_{H_2O}=210(g)$

Vì bay hơi 50 gam $H_2O$ đc dd bão hòa

$\Rightarrow m_{H_2O}=160(g)$

Thêm 2,75 gam muối thì tách ra 5 gam

$\Rightarrow n_{CuSO_4}=\dfrac{5}{160+18n}$

Ta có 40gam $CuSO_4$ tan trong 200gam dung dịch

$\Rightarrow \dfrac{40}{40+2,75-\dfrac{160.5}{160+18n}}=\dfrac{200}{200+2,75-5}$

$\Rightarrow n=5$

$\Rightarrow $ CT muối KT là $CuSO_4.5H_2O$