//
//
Dung dịch A chứa KOH 0,2M và BA(NO3)2 0,1M, dung dịch B gồm CuSO4, H2SO4, RSO4 (R là kim loại hóa trị II, có hidroxit không tan và không lưỡng tính ). Đổ 1 lượng dư dung dịch A vào 80ml dung dịch B, phản ứng xong lọc tách kết tủa, cho tác dụng với lượng dư dung dịch NH3; sau khi phản ứng hoàn toàn tách chất rắn không tan trong NH3 đem nung thu được 1 lượng chất rắn đúng bằng 11,052 gam. Mặt khác nếu đổ 20ml dung dịch A vào 20ml dung dịch B thì trong dung dịch C tạo thành vừa hết axit, thêm tiếp lượng dư dung dịch A vào hỗn hợp phản ứng lọc tách được 3,245 gam kết tủa. Nung kết tủa này đến khối lượng không đổi được chất rắn K. Cho K tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, nhận thấy sau phản ứng lượng chất rắn còn lại không tan trong axit đã vượt quá 2,54 gam. Hãy xác định nồng độ mol/lit của các chất trong dung dịch B và tên kim loại R.
Câu trả lời tốt nhất
Đặt x, y, z lần lượt là số mol CuSO4, H2SO4, RSO4 trong 20 ml dung dịch B.
TN1: Cho lượng dư dung dịch A vào 80 ml dung dịch B:
R2+ + 2OH- = R(OH)2
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2
Ba2+ + SO42- = BaSO4
Kết tủa thu được là: R(OH)2, Cu(OH)2 và BaSO4.
TN2:
Cu(OH)2 tan trong dung dịch NH3:
Cu(OH)2 + 4NH3 -> [Cu(NH3)4](OH)2 (tan)
~> Chất rắn thu được là: R(OH)2 và BaSO4
TN3: Nhiệt phân:
R(OH)2 -> RO + H2O
BaSO4 không bị nhiệt phân.
~> Chất rắn thu được là RO và BaSO4 có khối lượng: 233(4x+4y+4z) + (R+16)*4z = 11,052 (1)
TN4: Đổ 20 ml dung dịch A vào 20 ml dung dịch B
nOH- = 0,2*0,02 = 0,004
nBa2+ = 0,1*0,02 = 0,002
H+ + OH- –> H2O
Ba2+ + SO42- –> BaSO4
Dung dịch C thu được gồm: R2+, Cu2+, NO3-, SO42-
Do phản ứng giữa KOH và H2SO4 xảy ra trước tiên mà H2SO4 lại vừa hết nên: 2y = 0,004 -> y = 0,002 (2)
TN5: Đổ lượng dư dung dịch A vào dung dịch C.
R2+ + 2OH- = R(OH)2
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2
Ba2+ + SO42- = BaSO4
Kết tủa thu được là: R(OH)2, Cu(OH)2 và BaSO4 có khối lượng: 98x + 233(x+y+z) + (R+34)*z = 3,245 (3)
TN6: Nung kết tủa dưới khối lượng không đổi:
R(OH)2 -> RO + H2O
Cu(OH)2 -> CuO + H2O
Chất rắn K thu được gồm (x+y+z) mol BaSO4, x mol CuO và z mol RO.
TN7: Hoà tan K trong HCl dư
CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O
RO + 2HCl -> RCl2 + H2O
~> Chất rắn còn lại là: BaSO4 có khối lượng: 233(x+y+z) > 2,54 (4)
~> 233(x+z) > 2,074 (4’)
Từ (1) và (2) ta có: 233(x+z) + (R+16)z = 2,297 (5)
Từ (2) và (3) ta có: 98x + 233(x+z) + (R+34)z = 2,779 (6)
(6) – (5) ta có: 98x + 18z = 0,482 (7)
Từ (4’) và (5) ta có: z < 0,223/(R + 16) (*)
Từ (5) và (7) ta có: (R+206,2)z = 1,151 -> z = 1,151/(R+206,2) (**)
Từ (*) và (**) ta có: 1,151/(R+206,2) < 0,223/(R + 16)
~> Giải ra: R < 29,71; R hoá trị (II) –> R có thể là Mg hoặc Be, nhưng R(OH)2 không lưỡng tính –> R là Mg.
Từ đó thay vào giải hệ rồi tính các giá trị còn lại. (x = 0,004; z = 0,005)