nung a gam một hiddroxit kim loại Rtrong không khí đến khối lượng không đổi , thấy khối lượng chất rắn giảm đi chín lần , đồng thời thu được một oxit kim loại . hòa tan hoàn toàn lượng oxit trên bằng 330 ml dung dịch H2SO4 1M , thu được dung dịch X . cho dung dịch X tác dụng với Ba(OH)2 dư , sau khi phản ứng hoàn toàn thu được m gam kết tủa . tính a , m biết lượng axit lấy dư 10% so với mức cần thiết

Đáp án:

a= 18g

m=98,29 g

Giải thích các bước giải:

Đặt công thức của hidroxit là R(OH)n

Công thức oxit là R2Om (1≤n≤m≤3; n, m ∊ N*)
2R(OH)n + (m-n)/2O2 →(đk:t°) R2Om + nH2O (1)
Khối lượng chất rắn giảm đi 9 lần.
⇒ m giảm đi = a/9 ⇒ mR₂Om = a - a/9 = 8a/9 ⇒ mR(OH)n = 9/8mR₂Om

Ta có

mR(OH)n/mR2Om=2(R+17n)/2R+16m=9/8
⇒ R=136n - 72m

Kim loại R là sắt, công thức hiđroxit: Fe(OH)₂.
4Fe(OH)2 + O2 →(đk:t°) 2Fe2O3 + 4H2O (2)
Gọi x là số mol của H2SO4 phản ứng với oxit ⇒ x + 10%x = 0,33 ⇒ x = 0,3 (mol)
⇒ nH₂SO₄ dư = 10%x0,3 = 0,03 (mol)
Phương trình hóa học:
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 3H2O (3)
Fe2(SO4)3 + 3Ba(OH)2→ 2Fe(OH)3 + 3BaSO₄ (4)
H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2O (5)
Kết tủa thu được bao gồm: Fe(OH)3 0,2 mol; BaSO4 0,33 mol.
⇒ m = mFe(OH)3 + mBaSO4 = 0,2.107 + 0,33.233 = 98,29 (gam).
Theo sự bảo toàn nguyên tố Fe ⇒ nFe(OH)₂ = 2nFe₂O₃ = 2.0,1 = 0,2 (mol)
⇒ a = 0,2x90 = 18 (g).