Bài 3.70 trang 28 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10 Nâng cao

Bài 3.70 trang 28 SBT Hóa học 10 Nâng cao

Cho 3 gam hỗn hợp X gồm một kim loại kiềm A và natri tác dụng với nước dư thu được dung dịch Y và khí Z. Để trung hòa dung dịch Y cần 0,2 mol axit HCl. Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy xác định nguyên tử khối và tên nguyên tố A.

Giải

Gọi x và y lần lượt số mol của kim loại kiềm A và natri. Ta có các phương trình phản ứng xảy ra:

\(\eqalign{
& 2A + 2{H_2}O \to 2AOH+ {H_2} \uparrow \,\,\,\left( a \right) \cr
& \,\,x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,x \cr
& 2Na+ 2{H_2}O\to 2NaOH+{H_2} \uparrow \,\,\left( b \right) \cr
& \,\,\,y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y \cr
& AOH +HCl \to ACl+{H_2}O\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( c \right) \cr
& \,\,\,x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,x \cr
& NaOH+ HCl\to NaCl + {H_2}O\,\,\,\left( d \right) \cr
& \,\,\,\,\,y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y \cr} \)

Từ các phương trình phản ứng trên ta có tổng số mol HCl cần dùng để trung hòa AOH và NaOH bằng tổng số mol natri và kim loại kiềm A. Ta có hệ 2 phương trình:

\(\left\{ \matrix{
x + y = 0,2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right) \hfill \cr
xA + 23y = 3\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right) \hfill \cr} \right.\)

Hệ phương trình với 3 ẩn số nên giải trực tiếp không được. Ta có phương trình hệ quả: 

\(x.A + 23\left( {0,2 - x} \right) = 3.\)

Hay \(x = {{1,6} \over {23 - A}}\), vì x > 0 ta có: 23 - A > 0 và A < 23.

Dựa vào bẳng tuần hoàn ta thấy nhóm kim loại kiềm có giá trị nguyên tử khối bằng 7 (Li), 23 (Na), 39 (K), 85,5 (Rb), 133 (Cs). Như vậy kim loại A là Li với nguyên tử khối bằng 7.

Sachbaitap.com