Hòa tan hết 46 gam hỗn hợp gồm Ba và hai kim loại kiềm A, B thuộc hai chu kì kế tiếp vào nước, thu được dung dịch D và 11,2 lít khí đo ở đktc. Nếu thêm 0,18 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng vẫn chưa kết tủa hết bari. Nếu thêm 0,21 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng còn dư Na2SO4. Xác định tên hai kim loại kiềm.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi kí hiệu chung của hai kim loại kiềm là M.
Gọi số mol trong 46 gam hỗn hợp đầu: M = a mol và Ba = b mol.
Các phương trình phản ứng:
\(2M + 2H_2O → 2MOH + H_2 ↑ (1)\)
a a 0,5a
\(Ba + 2H_2O → Ba(OH)_2 + H_2 ↑ (2)\)
b b b
Số mol H2 = 0,5 mol nên: 0,5a + b = 0,5 => a + 2b = 1 (3)
Khi cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch Na2SO4:
\(Ba(OH)_2 + Na_2SO_4 → BaSO_4 + 2NaOH (4)\)
Khi thêm 0,18 mol Na2SO4, trong dung dịch còn dư Ba(OH)2 nên b > 0,18.
Khi thêm 0,21 mol Na2SO4, trong dung dịch còn dư Na2SO4 nên b < 0,21.
Mặt khác: Ma + 137b = 46 (5)
Kết hợp (3), (5) ta có: \( b = \frac{{46 - M}}{{137 - 2M}}\)
Mặt khác: 0,18 < b < 0,21 → 29,7 < M < 33,34
Khối lượng mol trung bình của 2 kim loại kiềm liên tiếp là: 29,7 < M < 33,34.
Hai kim loại đó là Na (Na = 23) và K (K = 39).
Đáp án cần chọn là: A