Câu hỏi
Hòa tan hoàn toàn 15,12 gam kim loại R trong dung dịch HNO3 dư, thu được 12,096 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 và NO có tỉ lệ thể tích 3: 1 (ngoài ra không còn sản phẩm khử nào khác). Kim loại R là
- A. Mg.
- B. Al.
- C. Cu.
- D. Fe.
Đáp án đúng
D. Fe.
Giải thích vì sao đáp án đúng
Đáp án đúng là D. Fe..
Dựa vào dữ kiện của câu hỏi, phương án này là lựa chọn phù hợp nhất.
– Từ thể tích của hỗn hợp khí và tỉ lệ mol của khí ta tính được số mol của mỗi khí− Giả sử kim loại R có số oxi hóa là+n R 0 → R+n+ n e N+5+ 1e → N+4 (NO2 ) N+5+ 3e → N+2 (NO) Bảo toàn e suy ra số mol của kim loại R (theo ẩn n)− Từ khối lượng của kim loại lập được biểu thức mối liên hệ giữa R và n. Xét các giá trị n = 1; 2; 3 để tìm ra R phù hợp Đặt số mol của NO2 và NO lần lượt là 3a và a (mol) ⟹ n hh khí = 3a+ a = 12,096: 22,4 = 0,54 ⟹ a = 0,135 ⟹ n NO2 = 0,405 và n NO = 0,135 Giả sử kim loại R có số oxi hóa là+n R 0 → R+n+ n e N+5+ 1e → N+4 (NO2 ) 0,81/n ← 0,81 0,405 ← 0,405 N+5+ 3e → N+2 (NO) 0,405 ← 0,135 Ta có: m R = dfrac0,81n.R = 15,12 ⇔ R = dfrac56n3 Dễ thấy nghiệm thỏa mãn là n = 3, R = 56 (Fe). Đáp án D
Vì sao các đáp án còn lại không đúng?
- A. Mg. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng D. Fe., có thể thấy lựa chọn A không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- B. Al. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng D. Fe., có thể thấy lựa chọn B không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- C. Cu. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng D. Fe., có thể thấy lựa chọn C không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- D. Fe. là đáp án đúng. Phương án này phù hợp với kết luận của lời giải: D. Fe.. Cụ thể, – Từ thể tích của hỗn hợp khí và tỉ lệ mol của khí ta tính được số mol của mỗi khí− Giả sử kim loại R có số oxi hóa là+n R 0 → R+n+ n e N+5+ 1e → N+4 (NO2 ) N+5+ 3e → N+2 (NO) Bảo toàn e suy ra số mol của kim loại R (theo ẩn n)− Từ khối lượng của kim loại lập được biểu thức mối liên hệ giữa R và n. Xét các giá trị n = 1; 2; 3 để tìm ra R phù hợp Đặt số mol của NO2 và NO lần lượt là 3a và a (mol) ⟹ n hh khí = 3a+ a = 12,096: 22,4 = 0,54 ⟹ a = 0,135 ⟹ n NO2 = 0,405 và n NO = 0,135 Giả sử kim loại R có số oxi hóa là+n R 0 → R+n+ n e N+5+ 1e → N+4 (NO2 ) 0,81/n ← 0,81 0,405 ← 0,405 N+5+ 3e → N+2 (NO) 0,405 ← 0,135 Ta có: m R = dfrac0,81n.R = 15,12 ⇔ R = dfrac56n3 Dễ thấy nghiệm thỏa mãn là n = 3, R = 56 (Fe). Đáp án D
Kiến thức liên quan
Câu hỏi thuộc nhóm kiến thức về nhôm và hợp chất của nhôm. Nhôm là một Kim loại có tính khử khá mạnh, còn Al2O3 và Al(OH)3 là các chất lưỡng tính, có thể phản ứng với cả axit và bazơ mạnh trong điều kiện phù hợp.
Bạn có thể xem thêm kiến thức nền tại bảng tuần hoàn hóa học mới. Để làm tốt dạng bài này, học sinh nên đọc kỹ từ khóa trong đề, xác định nhóm nguyên tố liên quan rồi đối chiếu với tính chất đặc trưng đã học.
Mẹo ghi nhớ
Khi gặp câu hỏi tương tự, hãy xác định từ khóa chính trong đề bài, sau đó đối chiếu với tính chất đặc trưng của nguyên tố, nhóm nguyên tố hoặc hợp chất được nhắc đến. Cách làm này giúp loại trừ nhanh các phương án sai và chọn đáp án chính xác hơn.
