M 9 18 27 Thích hợp: n = 3, = 27, là Al
2.3.2.Sử dụng bài tập để rèn kỹ năng suy luận logic, lập luận (biện luận
a. Cơ sở của phơng pháp.
2.3.2.Sử dụng bài tập để rèn kỹ năng suy luận logic, lập luận (biện luận
Ví dụ 1: Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al và Mg tan hết trong dd axit HNO3 loãng, đun nóng nhẹ tạo ra dd A và 448 mL (đo ở đktc) hỗn hợp khí B khô gồm 2 khí không màu, không đổi màu trong không khí. Tỷ khối của B so với oxi bằng 0,716 lần tỷ khối của CO2 so với nitơ. Làm khan A một cách cẩn thẩn thu đợc chất rắn D, nung D đến khối lợng không đổi thu đợc 3,84 gam chất rắn E. Viết phơng trình phản ứng, tính lợng chất D và % lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu?
Giải: Khí B theo giả thiết chứa N2 và N2O, các phơng trình phản ứng: 5Mg + 12H+ + 2NO-3 → 5Mg2+ + N2↑ + 6H2O 4 Mg + 10 H+ + 2 NO-3→ 4 Mg2+ + N2O ↑ + 5H2O 10 Al + 36H+ + 6 - 3 NO → 10 Al3+ + 3 N2 ↑ + 18H2O 8 Al + 30H+ + 6 NO-3→ 8 Al3+ + 3N2O ↑ + 15H2O 4Al(NO3)3 → 2Al2O3 + 12NO2↑ + 3O2↑
2 Mg(NO3)2 → 2MgO + 4NO2↑ + O2 ↑
Al – 3e → Al3+ x 3x Mg – 2e → Mg2+ y 2y 2N+5 + 10e → N2 0,1 0,01 2N+5 + 8 e → N2O 0,08 0,01 Từ dữ kiện nB = 0,02 và MB = 36, tính đợc: n = nN2 N O2 = 0,01 (mol) Gọi x, y lần lợt là số mol Al, Mg có trong 2,16 gam hỗn hợp
mhỗn hợp = 27x + 24y = 2,16 (I)
Tổng số mol electron nhờng bằng tổng số mol electron nhận: 3x + 2y = 0,1 + 0,08 = 0,18 (II)
Từ (I) và (II) ⇒x = 0. Từ đây nảy sinh tình huống có vấn đề
Theo định luật bảo toàn khối lợng: 3,84 gam chất E chắc chắn là Al2O3 và MgO nên ta có:
mE = 1
2x.102 + y.40 = 3,84 (III) Từ (I) và (III) suy ra: x = 0,04 và y = 0,045
⇒Tổng số mol electron mà KL nhờng là: 3x + 2y = 3.0,04 + 2.0,045 = 0,21
(mol)
Trong khi đó, tổng số mol mà N+5 nhận chỉ là 0,18 (mol), chứng tỏ còn một phần N+5 = 0,21 – 0,18 = 0,03 mol đã tham gia phản ứng khác, không giải phóng khí, đó là phản ứng: 4Mg + 10H+ + - 3 NO → 4 Mg2+ + NH4+ + 3H2O 8Al + 30H+ +3 - 3 NO → 8Al3+ + 3NH4+ + 9H2O 2 NH4NO3 0 t → N2 + O2 + H2O
Vậy chất D gồm: Al(NO3)3 (8,52 gam); Mg(NO3)2 (6,66 gam); NH4NO3 (2,4 gam)
mD = 17,58 gam. Hỗn hợp ban đầu có 50% lợng mỗi kim loại.
Ví dụ 2: Cho một lợng dd chứa 2,04 gam muối clorua của một kim loại hóa trị II không đổi tác dụng vừa hết với một lợng dd chứa 1,613 gam muối axit của axit sunfuhidric thấy có 1,455gam kết tủa tạo thành. Viết phơng trình phản ứng xảy ra và giải thích tại sao phản ứng đó xảy ra đợc?
Đặt công thức muối clorua là MCl2 và muối sunfuhidro là R(HS)x
* Nếu phản ứng tạo kết tủa xảy ra:
xMCl2 + R(HS)x→ xMS ↓ + RClx + xHCl
(các muối clorua đều tan trừ của Ag+, Pb2+ nhng 2 ion này cũng tạo kết tủa với S2-).
Theo phơng trình ta thấy:
2,04 1,455
71 32
M = M
+ + → M = 65
Kết quả rất phù hợp với KL mol của Zn. Tuy nhiên bất hợp lý ở chỗ: - Khi thay trị số của M vào tỷ số:
( 71) 33
2,04 1,613
x M + = R+ x
⇒ R = 74,53 không thỏa mãn muối nào. - Kết tủa ZnS không tồn tại trong axit HCl ở cùng vế phơng trình phản ứng. * Vậy không tạo ra kết tủa MS mà tạo ra kết tủa M(OH)2 trong dd nớc.
xMCl2 + 2R(HS)x + 2xH2O → xM(OH)2↓ + 2xH2S ↑ + 2RClx Ta có: 2,04 1,455 71 34 M = M + + → M = 58 ứng với Ni (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thay trị số của M vào tỷ số:
( 71) 33
2,04 1,613
x M + = R+ x
tính đợc R = 18 ứng với NH4+