Đề bài
Chia 100 g dung dịch muối có nồng độ 6,8% làm hai phần bằng nhau.
- Phần một cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, tạo ra một bazơ không tan, làm khô chất này thu được một oxit có khối lượng 2,32 g.
- Phần hai cho tác dụng với dung dịch NaCl dư thu được 2,87 g kết tủa không tan trong dung dịch axit.
a] Xác định công thức hoá học của muối có trong dung dịch ban đầu.
b] Trình bày các phương pháp hoá học điểu chế kim loại từ muối tìm được ở trên.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
-Đặt công thức của muối là AmBn. Khối lượng mol của A, B là X, Y.
- Phần 1 ta có2[mX + nY] g AmBntạo thành m[2X + 16n] g A2On.
=>3,4m[2X + 16n] = 2,32.2[mX + nY]
- Phần 2[mX + nY] g AmBntạo thành m[X + 35,5n] g ACln.
=>3,4m[X + 35,5n] = 2,87[mX + nY]
=> Tìm X và n => gốc axit
Lời giải chi tiết
a] Đặt công thức của muối là AmBn. Khối lượng mol của A, B là X, Y.
Khối lượng muối trong mỗi phần là 3,4 g. Ta có sơ đồ biến đổi các chất trong thí nghiệm 1 :
\[2{A_m}{B_n}\buildrel {NaOH} \over
\longrightarrow 2mA{[OH]_n}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow m{A_2}{O_n}\]
Theo sơ đồ : 2[mX + nY] g AmBntạo thành m[2X + 16n] g A2On.
Theo bài toán : 3,4 g AmBn2,32 g A2On
Ta có phương trình : 3,4m[2X + 16n] = 2,32.2[mX + nY] [1]
Sơ đồ biến đổi các chất trong thí nghiệm 2 :
\[{A_m}{B_n}\buildrel {NaCl} \over
\longrightarrow mAC{l_n}\]
Theo sơ đồ : [mX + nY] g AmBntạo thành m[X + 35,5n] g ACln.
Theo bài toán : 3,4 g AmBn2,87 g ACln
Ta có phương trình : 3,4m[X + 35,5n] = 2,87[mX + nY] [2]
Chia [ 1 ] cho [2] ta được \[\dfrac{{2X + 16n} }{{X + 35,5n}} = \dfrac{{4,46}}{{2,87}} \to X = 108n\]
Giá trị có thể chấp nhận là n = 1 và X = 108. Vậy kim loại A là Ag.
Thay n = 1 và X = 108 vào [1] hoặc [2] ta có Y = 62m. Gốc axit trong muối bạc không thể là gốc halogenua hoặc sunfua mà là gốc axit có oxi có khối lượng 62, gốc đó là NO3-
Vậy công thức hoá học của muối là AgNO3.
b] Điều chế Ag từ AgNO3:
Dùng kim loại mạnh hơn Ag để đẩy Ag : Cu + 2AgNO3Cu[NO3]2+ 2Ag
Nhiệt phân :
\[AgN{O_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow Ag{\rm{ }} + {\rm{ }}N{O_2} \uparrow + {\rm{ }}{1 \over 2}{O_2} \uparrow \]
Điện phân với điện cực trơ :
\[AgNO_3+ 2H_2O\to 4Ag + O_2\]
\[+4HNO_3\]