Muối kiềm của kim loại kiềm M có công thức tổng quát là MCO3. nM(OH)2.mH2O. Nếu nung mẫu muối

Câu hỏi số 420563:

Vận dụng

Muối kiềm của kim loại kiềm M có công thức tổng quát là MCO₃. nM(OH)₂.mH₂O. Nếu nung mẫu muối kiềm này đến khối lượng không đổi thu được một hợp chất A (rắn) và hơi B, đồng thời khối lượng giảm 28,74% so với khối lượng mẫu ban đầu. Ngưng tự hơi B thu được nước có khối lượng bằng 2/9 lần khối lượng A.

(a) Xác định công thức của muối kiềm.

(b) Hòa tan 54,56 gam muối kiềm trên vào 400 g dung dịch HCl 15,5% thu được dung dịch C.

i) Viết phương trình phản ứng xảy ra.

ii) Tính nồng độ % của (các) chất trong dung dịch C.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:420563

Phương pháp giải

a) Ta có phương trình phản ứng: \(MC{O_3}.nM{(OH)_2}.m{H_2}O\xrightarrow{{{t^0}}}(1 + n)MO + C{O_2} + (n + m){H_2}O\)

+ Rắn A là MO, hơi B gồm CO₂ và H₂O

+ Giả sử đặt số mol MCO₃. nM(OH)₂.mH₂O = 1 (mol). Dựa theo PTHH tính được số mol MO, CO₂ và H₂O.

+ Lập phương trình với dữ kiện: \(\frac{{{m_{{H_2}O}} + {m_{C{O_2}}}}}{{{m_{mau}}}} = 0,2874\) và m_H2O = 2/9 m_A ta sẽ mối quan hệ giữa n và m.

+ Từ đó chạy biện luận giá trị thỏa mãn.

b) Bài toán thuộc dạng bài toán hết dư.

+ Viết PTHH xảy ra

+ Xác định xem chất nào phản ứng hết, chất nào phản ứng dư. Mọi tính toán còn lại theo chất phản ứng hết.

Giải chi tiết

a. Ta có phương trình phản ứng:

\(MC{O_3}.nM{(OH)_2}.m{H_2}O\xrightarrow{{{t^0}}}(1 + n)MO + C{O_2} + (n + m){H_2}O\)

Giả sử có 1 mol mẫu MCO₃.n M(OH)₂. m H₂O thì sau phản ứng thu được (n+1) mol MO , 1 mol CO₂ và (n + m) mol H₂O

Theo đề bài, khối lượng giảm 28,74% so với khối lượng mẫu ban đầu

⟹ \(\)\(\frac{{{m_{{H_2}O}} + {m_{C{O_2}}}}}{{{m_{mau}}}} = 0,2874\)

⟹ \(\frac{{18*(n + m) + 44}}{{(n + 1)(M + 16) + 18*(n + m) + 44}} = 0,2874\)(I)

Theo đề bài ta lại có, sau khi ngưng tụ hơi nước, khối lượng nước tạo thành bằng 2/9 khối lượng A

⟹ \(\frac{{18*(n + m)}}{{(1 + n)(M + 16)}} = \frac{2}{9}\) (*)⟹ 18* (n+m) = 2/9 *(1+n)(M +16) (II)

Thay (2) vào (I) ta có:

Đặt 18(n +m) = a

Ta có phương trình:

\(\frac{{a + 44}}{{4,5a + a + 44}} = 0,2874\)⟹ a =54

⟹ 18(n+m) = 54 ⟹ n + m = 3

* Nếu n =1 , m =2

Thay vào (*) ⟹ \(\frac{{18*3}}{{2(M + 16)}} = \frac{2}{9}\) ⟹ M = 105,5 (loại)

* Nếu n =2, m =1

Thay vào (*) ⟹ \(\frac{{18*3}}{{3(M + 16)}} = \frac{2}{9}\)⟹ M = 65 ⟹ M là Zn

⟹ Công thức của muối trên là: ZnCO₃.2Zn(OH)₂.H₂O.

i) PTHH: ZnCO₃.2Zn(OH)₂.H₂O + 6HCl → 3ZnCl₂ + CO₂ + 4H₂O (III)

ii) Số mol của muối kiềm là:

n = m/M = 54,56 : 341 = 0,16 (mol)

Khối lượng chất tan dung dịch HCl là

mct = mdd * C% = 400 * 15,5% = 62 (g)

n HCl = m/M = 62 : 36,5 = 1,699 (mol)

Từ (III) ta thấy: \(\frac{{0,16}}{1} < \frac{{1,7}}{6}\)

⟹ Sau phản ứng HCl còn dư, muối kiềm hết

Ta có:

ZnCO₃.2Zn(OH)₂.H₂O + 6HCl → 3ZnCl₂ + CO₂ + 4H₂O

Ban đầu 0,16 1,699

phản ứng 0,16 0,96 0,48 0,16

sau phản ứng - 0,739 0,48 0,16

Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là:

m dd lúc sau = mdd HCl + m muối kiềm – m CO₂ = 400 + 54,56 – 0,16 * 44 = 447,52 (gam)

\(C\% ZnC{l_2} = \frac{{mZnC{l_2}}}{{md{\rm{d}}}}*100\% = \frac{{0,48*136}}{{447,52}}*100\% = 14,59\% \)

\(C\% HC{l_{du}} = \frac{{mHCl}}{{md{\rm{d}}}}*100\% = \frac{{0,739*36,5}}{{447,52}}*100\% = 6,03\% \)

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