Đáp án đúng:
Giải chi tiết:\(m(g)A\left\{ \begin{gathered} Fe \hfill \\ M \hfill \\ \end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + HCl}}4,575(g)\,muoi\left\{ \begin{gathered} MC{\operatorname{l} _n} \hfill \\ FeC{l_2} \hfill \\ \end{gathered} \right. + 0,045\,mol\,{H_2}\)
1. Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố H ta có:
nHCl = 2nH2 = 2.0,045 = 0,09 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mA + mHCl = m muối + mH2
=> m = m muối + mH2 – mA = 4,575 + 0,045.2 – 0,09.36,5 = 1,38 (gam)
2.
Số mol của khí thu được sau phản ứng là: \({n_B} = \frac{{1,008}}{{22,4}} = 0,084(mol)\)
Do cho kim loại phản ứng với H2SO4 đặc và HNO3 đặc nên khí sinh ra là SO2 và NO2.
Áp dụng phương pháp đường chéo ta có:
SO2: 64 4,5
50,5
NO2: 46 13,5
\( \to \frac{{{n_{S{O_2}}}}}{{{n_{N{O_2}}}}} = \frac{{4,5}}{{13,5}} = \frac{1}{3} \to \left\{ \begin{gathered} {n_{S{O_2}}} = 1.\frac{{0,084}}{4} = 0,021(mol) \hfill \\ {n_{N{O_2}}} = 3.\frac{{0,084}}{4} = 0,063(mol) \hfill \\ \end{gathered} \right.\)
Đặt số mol của Fe và M lần lượt là x và y (mol)
- Khi cho hỗn hợp tác dụng với HCl:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
x x (mol)
M + nHCl → MCln + 0,5nH2
y 0,5ny (mol)
nH2 = 0,045 => x + 0,5ny = 0,045 (1)
- Khi cho hỗn hợp tác dụng với HNO3 đặc và H2SO4 đặc:
Ta có các bán phản ứng oxi hóa – khử:
Fe → Fe3+ + 3e
x 3x
M → Mn+ + ne
y ny
S+6 + 2e → S+4 (SO2)
0,021 0,042
N+5 + 1e → N+4 (NO2)
0,063 0,063
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x + ny = 0,042 + 0,063 hay 3x + ny = 0,105 (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau:
\(\left\{ \begin{gathered} x + 0,5ny = 0,045 \hfill \\ 3x + ny = 0,105 \hfill \\ \end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered} x = 0,015 \hfill \\ ny = 0,06(3) \hfill \\ \end{gathered} \right.\)
Mặt khác: mA = mFe + mM => 1,38 = 0,015.56 + My => My = 0,54(4)
Từ (3) và (4) suy ra M = 9n
Ta có bảng sau:
Vậy kim loại M là nhôm, kí hiệu là Al.
