Hòa tan hết 46 gam hỗn hợp gồm Ba và hai kim loại kiềm A, B thuộc hai chu kì kế tiếp vào nước, thu được dung dịch D và 11,2 lít khí đo ở đktc.
Nếu thêm 0,18 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng vẫn chưa kết tủa hết bari. Nếu thêm 0,21 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng còn dư Na2SO4.
Xác định tên hai kim loại kiềm.
Trả lời bởi giáo viên
Gọi kí hiệu chung của hai kim loại kiềm là M.
Gọi số mol trong 46 gam hỗn hợp đầu: M = a mol và Ba = b mol.
Các phương trình phản ứng:
2M + 2H2O → 2MOH + H2 ↑ (1)
a a 0,5a
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 ↑ (2)
b b b
Số mol H2 = 0,5 mol nên: 0,5a + b = 0,5 => a + 2b = 1 (3)
Khi cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch Na2SO4:
Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaOH (4)
Khi thêm 0,18 mol Na2SO4, trong dung dịch còn dư Ba(OH)2 nên b > 0,18.
Khi thêm 0,21 mol Na2SO4, trong dung dịch còn dư Na2SO4 nên b < 0,21.
Mặt khác: Ma + 137b = 46 (5)
Kết hợp (3), (5) ta có: $b=\frac{46-M}{137-2M}$
Mặt khác: 0,18 < b < 0,21 → 29,7 < M < 33,34
Khối lượng mol trung bình của 2 kim loại kiềm liên tiếp là: 29,7 < M < 33,34.
Hai kim loại đó là Na (Na = 23) và K (K = 39).
Hướng dẫn giải:
Gọi số mol trong 46 gam hỗn hợp đầu: M = a mol và Ba = b mol.
2M + 2H2O → 2MOH + H2 ↑ (1)
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 ↑ (2)
+) Từ số mol H2 => PT (3) ẩn a, b
Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaOH (4)
Khi thêm 0,18 mol Na2SO4, trong dung dịch còn dư Ba(OH)2 nên b > 0,18.
Khi thêm 0,21 mol Na2SO4, trong dung dịch còn dư Na2SO4 nên b < 0,21.
Mặt khác: Ma + 137b = 46 (5)
+) Từ (3) và (5) => b
+) Xét khoảng b => khoảng M => 2 kim loại cần tìm