Câu hỏi
Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M (chỉ có hóa trị II) trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 6,72 lít khí SO2 (đktc); 5,76 gam S (không có sản phẩm khử nào khác) và dung dịch X chứa 105,6 gam muối Fe 2 (SO4 ); MSO4. Mặt khác, nếu hòa tan hết m gam X ban đầu với dung dịch HCl dư thu được 16,128 lít khí H2 (đktc). Kim loại M là
- A. Mg.
- B. Cu.
- C. Zn.
- D. Al.
Đáp án đúng
A. Mg.
Giải thích vì sao đáp án đúng
Đáp án đúng là A. Mg..
Dựa vào dữ kiện của câu hỏi, phương án này là lựa chọn phù hợp nhất.
Sử dụng bảo toàn e Xét hh tác dụng với HCl dư chia 2 trường hợp: TH 1: M không pư với HCl; TH2: M có pư với HCl n SO2(đktc) = 6,72/22,4 = 0,3 (mol); n S = 5,76/32 = 0,18 (mol) Đặt số mol Fe = a (mol) và M = b (mol) BTNT “Fe”: n Fe2(SO4)3 = 1/2 n Fe = 0,5a (mol) BTNT “M”: n MSO4 = n M = b (mol) Xét hh X tác dụng với H2SO4 đặc, nóng Hệ phương trình: \ BTe:3n Fe+ 2n M = 2n_SO2+ 6n S; m muoi:m_Fe2(SO4)_3+ m_MSO4 = m_ muoi. ⇒ \ 3a+ 2b = 2.03+ 6.0,18; 400.0,5a+ (M+ 96)b = 105,6. ⇒ \ 3a+ 2b = 1,68 (1); 200a+ (M+ 96)b = 105,6 (2). Xét hh tác dụng với HCl dư; n H2(đktc) = 16,128/22,4 = 0,72 (mol) TH 1: Chỉ có Fe tác dụng, M đứng sau H trong dãy điện hóa học nên không phản ứng BTe ta có: 2n Fe = 2n H2 ⟹ n Fe = n H2 = 0,72 (mol) ⟹ a = 0,72 (mol) ⟹ thay a vào (1) ⟹ b =−0,24 ⟹ loại TH2: Cả Fe và M cùng tác dụng với dd HCl BT e ta có: 2n Fe+ 2n M = 2n H2 ⟹ a+ b = 0,72 (3) giải hệ (2) và (3) ta được a = 0,24 và b = 0,48 Thay a, b vào (2) ta có: 200.0,24+ (M+96).0,48 = 105,6 ⟹ M = 24 (g/mol) Vậy M là Mg Đáp án A
Vì sao các đáp án còn lại không đúng?
- A. Mg. là đáp án đúng. Phương án này phù hợp với kết luận của lời giải: A. Mg.. Cụ thể, Sử dụng bảo toàn e Xét hh tác dụng với HCl dư chia 2 trường hợp: TH 1: M không pư với HCl; TH2: M có pư với HCl n SO2(đktc) = 6,72/22,4 = 0,3 (mol); n S = 5,76/32 = 0,18 (mol) Đặt số mol Fe = a (mol) và M = b (mol) BTNT “Fe”: n Fe2(SO4)3 = 1/2 n Fe = 0,5a (mol) BTNT “M”: n MSO4 = n M = b (mol) Xét hh X tác dụng với H2SO4 đặc, nóng Hệ phương trình: \ BTe:3n Fe+ 2n M = 2n_SO2+ 6n S; m muoi:m_Fe2(SO4)_3+ m_MSO4 = m_ muoi. ⇒ \ 3a+ 2b = 2.03+ 6.0,18; 400.0,5a+ (M+ 96)b = 105,6. ⇒ \ 3a+ 2b = 1,68 (1); 200a+ (M+ 96)b = 105,6 (2). Xét hh tác dụng với HCl dư; n H2(đktc) = 16,128/22,4 = 0,72 (mol) TH 1: Chỉ có Fe tác dụng, M đứng sau H trong dãy điện hóa học nên không phản ứng BTe ta có: 2n Fe = 2n H2 ⟹ n Fe = n H2 = 0,72 (mol) ⟹ a = 0,72 (mol) ⟹ thay a vào (1) ⟹ b =−0,24 ⟹ loại TH2: Cả Fe và M cùng tác dụng với dd HCl BT e ta có: 2n Fe+ 2n M = 2n H2 ⟹ a+ b = 0,72 (3) giải hệ (2) và (3) ta được a = 0,24 và b = 0,48 Thay a, b vào (2) ta có: 200.0,24+ (M+96).0,48 = 105,6 ⟹ M = 24 (g/mol) Vậy M là Mg Đáp án A
- B. 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 A. Mg., có thể thấy lựa chọn B không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- C. Zn. 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 A. Mg., có thể thấy lựa chọn C không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- D. 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 A. Mg., có thể thấy lựa chọn D không thỏa mãn kết luận cần tìm.
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. Với dạng câu hỏi về oxit hoặc hóa trị, cần xác định hóa trị thường gặp của nguyên tố rồi lập công thức theo quy tắc cân bằng hóa trị.
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.
