Cho 11,2 gam hỗn hợp gồm Cu và kim loại M tác dụng hết với HCl dư thu được 3,136 lít khí (đktc). Cũng lượng hỗn hợp này cho tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu được 5,88 lít khí SO2 (đktc sản phẩm khử duy nhất). Xác định kim loại M và tính % khối lượng Cu trong hỗn hợp
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
TH1: Hóa trị `M` đổi `->M:\ Fe`
`Fe^0->Fe^{+2}+2e`
`2H^{-1}+2e->H_2^0`
Bảo toàn electron: `n_{Fe}=n_{H_2}=0,14(mol)`
`->n_{Cu}={11,2-0,14.56}/{64}=0,0525(mol)`
`Cu^0->Cu^{+2}+2e`
`Fe^0->Fe^{+3}+3e`
`S^{+6}+2e->S^{+4}`
Bảo toàn electron: `2n_{Cu}+3n_{Fe}=2n_{SO_2}=0,525`
`->2.0,0525+3.0,14=0,525`
Nhận.
`->M` là Iron `(Fe).`
TH2: Hóa trị `M` không đổi.
`M` hóa trị `n`
Đặt `n_{Cu}=x(mol);n_M=y(mol)`
`M^0->M^{+n}+n.e`
`2H^{-1}+2e->H_2^0`
Bảo toàn electron: `ny=2n_{H_2}=0,28`
`->y={0,28}/n(mol)`
`M^0->M^{+n}+n.e`
`Cu^0->Cu^{+2}+2e`
`S^{+6}+2e->S^{+4}`
Bảo toàn electron: `2x+ny=2n_{SO_2}=0,525`
`->x={0,525-0,28}/2=0,1225(mol)`
`->m_M=11,2-0,1225.64=3,36(g)`
`->M_M={3,36}/{{0,28}/n}=12n`
`->n=2;M_M=24`
`->M` là magnesium `(Mg).`
Vậy `M` là `Mg` hoặc `Fe.`
Gọi số mol Cu, M là a, b (mol)
=> 64a + b.MM = 11,2 (1)
\(n_{NO}=\dfrac{3,92}{22,4}=0,175\left(mol\right)\)
Cu0 - 2e --> Cu+2
a--->2a
M0 - ne --> M+n
b--->bn
N+5 + 3e --> N+2
0,525<-0,175
Bảo toàn e: 2a + bn = 0,525 (2)
(1)(2) => 32bn - bMM = 5,6 (3)
\(n_{H_2}=\dfrac{3,136}{22,4}=0,14\left(mol\right)\)
PTHH: 2M + 2xHCl --> 2MClx + xH2
\(\dfrac{0,28}{x}\)<---------------------0,14
=> \(\dfrac{0,28}{x}=b\) (4)
(3)(4) => MM = 32n - 20x (g/mol)
Và \(0< x\le n\)
TH1: x = n = 1 => MM = 12 (Loại)
TH2: x = n = 2 => MM = 24 (Mg)
TH3: x = n = 3 => MM = 36 (Loại)
TH4: x = 1; n = 2 => MM = 44 (Loại)
TH5: x = 1; n = 3 => MM = 76 (Loại)
TH6: x = 2; n = 3 => MM = 56 (Fe)
Vậy M có thể là Mg hoặc Fe
=> C
nH2 = 0,13 mol; nSO2 = 0,25 mol
Ta có
2H+ + 2e → H2 Cu → Cu2+ + 2e
0,26 ←0,13 0,12 0,24
S+6 + 2e → S+4
0,5 ← 0,25
TH1: M là kim loại có hóa trị không đổi
=> nCu = (0,5 – 0,26) : 2 = 0,12 mol => mCu = 7,68g
=> mM = 3,12g (loại vì khối lượng của M lớn hơn của Cu)
TH2: M là kim loại có hóa trị thay đổi
Do M không có hóa trị I do đó khi phản ứng với HCl thì M thể hiện hóa trị II
M + 2HCl → MCl2 + H2
0,13 ← 0,13
Do M có hóa trị thay đổi => khi phản ứng với H2SO4 đặc nóng thì M thể hiện hóa trị III
2M + 6H2SO4 → M2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
0,13 → 0,195
Cu + 2H2SO4 → CuSO4+ SO2 + 2H2O
0,055 ← 0,055
=> mM = 10,8 – 0,055 . 64 = 7,28g
=> MM = 56 => Fe
Ta có số mol của Cu và Fe trong 10,8 g lần lượt là 0,055 và 0,13 mol
=> Trong 5,4g có số mol Cu và Fe lần lượt là 0,0275 và 0,065 mol
nAgNO3 = 0,16mol
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 +2Ag
0,065 0,13 0,065 0,13
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
0,015 0,03 0,03
=> nCu dư = 0,0275 – 0,015 = 0,0125mol
m = mCu dư + mAg = 0,0125 . 64 + 0,16 . 108 = 18,08g
Xét thí nghiệm 2: chú ý tính thụ động hóa của kim loại:
H2SO4 đặc, nguội không phản ứng với Al, Cr, Fe!
⇒ trong X chỉ có Cu phran ứng. Bảo toàn electron: n Cu = n SO 2 = 0 , 075 mol.
Đặt n Cr = x mol; n Fe = y mol → m X 52x + 56y + 0,075 × 64 = 18,2 gam.
x + y = 0,25 mol. Giải hệ có: x = 0,15 mol; y = 0,1 mol.
mCr trong X = 42,86% và %mCu trong X = 26,37%
Đáp án A
Chọn đáp án A
Xét thí nghiệm 2: chú ý tính thụ động hóa của kim loại:
H2SO4 đặc, nguội không phản ứng với Al, Cr, Fe!
⇒ trong X chỉ có Cu phran ứng. Bảo toàn electron: n C u = n S O 2 = 0 , 075 m o l
Đặt nCr = x mol; nFe = y mol ⇒ m X = 52x + 56y + 0,075 × 64 = 18,2 gam.
nH2 = x + y = 0,25 mol. Giải hệ có: x = 0,15 mol; y = 0,1 mol.
⇒ % mCr trong X = 42,86% và %mCu trong X = 26,37%