Cho 1,896 gam KMnO4 vào dung dịch HCl đặc, du, đun nhẹ. Sau khi kết thúc phản ứng, cho toàn bộ lượng Cl2 tạo ra tác dụng hết với kim loại M (hóa trị n không đổi trong các hợp chất), thu được 5,380 gam hỗn hợp chất rắn X. Cho toàn bộ lượng X vào dung dịch AgNO3 dư, thu được 12,930 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, xác định kim loại M.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\({n_{KMn{O_4}}} = \frac{{1,896}}{{158}} = 0,012\left( {mol} \right)\)
- Khi cho KMnO4 phản ứng với HCl đặc
(1) 2 KMnO4 + 16 HClđặc \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 8 H2O
0,012 → 0,03 mol
Bảo toàn nguyên tố Cl → nAgCl = 2nCl2 = 0,06 mol
⟹ mAgCl = 0,06.143,5 = 8,61 gam < 12,93 gam
⟹ Ngoài AgCl thì còn có kết tủa khác
⟹ Kim loại M có phản ứng với AgNO3
- Khi cho Cl2 tác dụng hết với kim loại M (có hóa trị n không đổi):
(2) n Cl2 + 2 M \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2 MCln
0,03 → 0,06/n (mol)
→ Hỗn hợp chất rắn X gồm MCln (0,06/n mol) và M dư (a mol)
→ mX = \(\frac{{0,06}}{n}.\left( {M + 35,5n} \right) + a.M\) = 5,38 (1)
- Khi cho X tác dụng AgNO3 dư:
(3) MCln + n AgNO3 → n AgCl ↓ + M(NO3)n
0,06/n → 0,06 (mol)
(4) n M + 2n AgNO3 → n M(NO3)2 + 2n Ag ↓
a → 2a (mol)
→ mkết tủa = 8,61 + 108.2a = 12,93 (2)
Từ (2) ⟹ a = 0,02. Thay vào (1) ta được:
\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,\,\frac{{0,06}}{n}.\left( {M + 35,5n} \right) + 0,02.M = 5,38\\ \to 0,06M + 2,13n + 0,02M.n = 5,38n\\ \to M = \frac{{3,25n}}{{0,02n + 0,06}}\end{array}\)
Biện luận với n = 1, 2, 3 ta thấy n = 2 và M = 65 thỏa mãn
Vậy kim loại M là Kẽm (kí hiệu Zn)
Đề thi HK2 môn Hóa học 9 năm 2021-2022
Trường THCS Ngô Thời Nhiệm
