Nung nóng 13,1 gam một hỗn hợp gồm Mg, Ca và Al trong không khí đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 20,3 gam hỗn hợp gồm MgO, CaO, Al2O3. Hòa tan 20,3 gam hỗn hợp oxit trên cần dùng V lít dung dịch HCl 0,4M. Tìm giá trị V

Đáp án:

\( V = 2,25{\text{ lít}}\)

Giải thích các bước giải:

 Sơ đồ phản ứng:

\(\left\{ \begin{gathered}
  Mg \hfill \\
  Ca \hfill \\
  Al \hfill \\ 
\end{gathered}  \right.\xrightarrow{{ + {O_2}}}oxit\xrightarrow{{ + HCl}}muối + {H_2}O\)

BTKL:

\({m_{{O_2}}} = {m_{oxit}} - {m_{kl}} = 20,3 - 13,1 = 7,2{\text{ gam}}\)

\( \to {n_{{O_2}}} = \frac{{7,2}}{{32}} = 0,225{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{{H_2}O}} = 2{n_{{O_2}}} = 0,45{\text{ mol}}\)

Bảo toàn \(H\)

\({n_{HCl}} = 2{n_{{H_2}O}} = 0,45.2 = 0,9{\text{ mol}}\)

\( \to V = \frac{{0,9}}{{0,4}} = 2,25{\text{ lít}}\)

Ta có sơ đồ chuyển hoá :

Mg, Zn, Al  MgO, ZnO, Al₂O₃

MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

MgO, ZnO, Al₂O₃ → MgCl₂, ZnCl₂, AlCl₃

Ta có khối lượng O₂ đã phản ứng : mO₂ = 20,3 - 13,1 = 7,2 (g)

Vậy khối lượng oxi trong hỗn hợp oxit là 7,2 gam.

Toàn bộ lượng oxi trong oxit đã chuyển vào H₂O nên ta có mO(H₂O) = 7,2g

Cứ 1 mol H₂O thì chứa 1 mol nguyên tử O ⇒ nH₂O = nO = 7,2 : 16 = 0,45 mol

Từ phương trình ta có:

nHCl = 2nH₂O = 2 x 0,45 = 0,9 mol

⇒ V_HCl = 0,9/0,4 = 2,25