): (a) Cho dòng khí oxi đi qua ống đựng 18,2 gam bột kim loại R đốt nóng, thu được 23,4 gam hỗn

Câu hỏi số 343165:

Vận dụng cao

): (a) Cho dòng khí oxi đi qua ống đựng 18,2 gam bột kim loại R đốt nóng, thu được 23,4 gam hỗn hợp A gồm R, RO và R₂O₃. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A bằng một lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄ đặc, đun nóng thu được dung dịch B và 4,48 lít khí SO₂(đktc). Cô đặc dung dịch B, rồi làm lạnh, thu được 112,77 gam muối D kết tinh với hiệu suất 90%. Xác định kim loại R và công thức muối D.

(b) Đốt cháy hoàn toàn 1,48 gam hợp chất hữu cơ A₁ có khối lượng mol là 74 gam/mol, cần vừa đủ 448 ml khí O₂ (đktc), sản phẩm chỉ gồm CO₂ và H₂O. Xác định công thức phân tử của A₁. Dùng công thức cấu tạo hai chất ứng với công thức phân tử của A₁ để viết phương trình phản ứng với dung dịch NaOH.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:343165

Phương pháp giải

(a) Quy đổi hỗn hợp A thành R, O (đều số mức oxi hóa là 0) sau đó sử dụng bảo toàn nguyên tố, bảo toàn e

(b) Giả sử A₁ có công thức là C_xH_yO_z => M_A1 = 12x + y + 16z = 74 (1)

BTKL cho phản ứng đốt A₁: m_CO2 + m_H2O = m_A1 + m_O2 => mối quan hệ x, y (2)

Biện luận z,x,y để tìm ra được CTPT A₁, từ đó viết được CTCT

Giải chi tiết

(a) O₂+ R \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \) A {R, RO, R₂O₃}

BTKL: m_O2= m_A - m_R = 23,4 - 18,2 = 5,2 gam => n_O2 = 5,2 : 32 = 0,1625 mol

Quy đổi hỗn hợp A thành R, O (đều số mức oxi hóa là 0)

BTNT "O": n_O(A) = 2n_O2 = 0,325 mol

Ta có: n_R = 18.2/R (mol)

Xét các quá trình cho và nhận electron:

QT cho electron QT nhận electron

R⁰ → R⁺³+ 3e O⁰ + 2e → O^-2

S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴ (SO₂)

3n_R = 2n_O + 2n_SO2 hay \(3.{{18,2} \over R} = 2.0,325 + 2.0,2\) => R = 52Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

Vậy R là Cr

- Khi cô đặc dung dịch B và làm lạnh thì ta thu được muối D kết tinh.

Giả sử công thức của muối D là: Cr₂(SO₄)₃.nH₂O

BTNT "Cr": n_{Cr2(SO4)3.nH2O} = 0,5n_Cr = 0,5.18,2/52 = 0,175 mol

Do hiệu suất quá trình cô đặc và kết tinh chỉ đạt 90% nên số mol Cr₂(SO₄)₃.nH₂O bị kết tinh thực thế là:

n_{Cr2(SO4)3.nH2O} = 0,175.90% = 0,1575 mol

=> M_{Cr2(SO4)3.nH2O} = 112,77/0,1575 = 716 gam

=> 392 + 18n = 716 => n = 18

Vậy công thức muối D là Cr₂(SO₄)₃.18H₂O

(b)

*Tìm CTPT của A1: n_A1= 1,48/74 = 0,02 mol; n_O2 = 0,448/2,4 = 0,02 mol

Giả sử A1 có công thức là C_xH_yO_z => M_A1 = 12x + y + 16z = 74 (1)

BTNT "C": n_CO2= 0,02x (mol)

BTNT "H": n_H2O = 0,01y (mol)

BTKL cho phản ứng đốt A1:

m_CO2 + m_H2O = m_A1 + m_O2 => 44.0,02x + 18.0,01y = 1,48 + 0,03.32 hay 0,88x + 0,18y = 2,12 (2)

Ta thấy từ (1) suy ra 16z < 74 => z < 4,625

+ Nếu z = 0 ta có hệ phương trình:\(\left\{ \matrix{12x + y = 74 \hfill \cr 0,88x + 0,18y = 2,12 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = {{35} \over 4} \hfill \cr y = - 31 \hfill \cr} \right.\)(loại)

+ Nếu z = 1 ta có hệ phương trình: \(\left\{ \matrix{12x + y = 58 \hfill \cr 0,88x + 0,18y = 2,12 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = {{13} \over 2} \hfill \cr y = - 20 \hfill \cr} \right.\) (loại)

+ Nếu z = 2 ta có hệ phương trình \(\left\{ \matrix{12x + y = 42 \hfill \cr 0,88x + 0,18y = 2,12 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = {{17} \over 4} \hfill \cr y = - 9 \hfill \cr} \right.\) (loại)

+ Nếu z = 3 ta có hệ phương trình \(\left\{ \matrix{12x + y = 26 \hfill \cr 0,88x + 0,18y = 2,12 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = 2 \hfill \cr y = 2 \hfill \cr} \right.\) (loại)

+ Nếu z = 4 ta có hệ phương trình \(\left\{ \matrix{12x + y = 10 \hfill \cr 0,88x + 0,18y = 2,12 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = - {1 \over 4} \hfill \cr y = 13 \hfill \cr} \right.\) (loại)

Vậy CTPT của A1 là C₂H₂O₃

*2 chất có cấu tạo ứng với CTPT C₂H₂O₃ là:

OHC-COOH và (HCO)₂O (anhidrit của axit HCOOH)

PTHH:

OHC-COOH + NaOH → OHC-COONa + H₂O

(HCO)₂O + 2NaOH →2HCOONa + H₂O

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link