Cho a gam kim loại M tác dụng hết với 65,7 gam dung dịch HCl 10% thu được 2,576 lít

Cho a gam kim loại M tác dụng hết với 65,7 gam dung dịch HCl 10% thu được 2,576 lít

Đề bài: Cho a gam kim loại M tác dụng hết với 65,7 gam dung dịch HCl 10% thu được 2,576 lít (đktc) khí H₂ và dung dịch X chứa 16,21 gam chất tan. Kim loại M là?

Lời giải:

$$\begin{gathered} m_{HCl}=\frac{65,7.10}{100}=6,57\left(g\right) \\ \to n_{HCl}=\frac{6,57}{36,5}=0,18\left(mol\right) \end{gathered}$$

$n_{H_2}=\frac{2,576}{22,4}=0,115\left(mol\right)$

Gọi hoá trị của kim loại M là n ($1\le n\le 3$)

PTHH: 2M + 2nHCl → 2MCl_n + nH₂ (1)

Theo PTHH (1): n_{HCl phản ứng} = 2$n_{H_2}$

Mà theo đề bài n_HCl < 2$n_{H_2}$nên kim loại M có xảy ra phản ứng với nước:

2M + 2nH₂O → 2M(OH)_n + nH₂ (2)

Theo PTHH (1) 

$$\begin{gathered} n_{H_2}=\frac{1}{2}{n}_{HCl}= \\ \frac{1}{2}.0,18=0,09\left(mol\right) \end{gathered}$$

$\to n_{H_2\left(2\right)}=0,115-0,09$$=0,025\left(mol\right)$

Theo PTHH (1): 

$$\begin{gathered} n_{MC{l}_n}=\frac{1}{n}{n}_{HCl}=\frac{0,18}{n}\left(mol\right) \\ \to m_{MC{l}_n}=\frac{0,18}{n}.(M_M+35,5n)\left(g\right) \end{gathered}$$

Theo PTHH (2): 

$$\begin{gathered} n_{M{\left(OH\right)}_n}=\frac{2}{n}{n}_{H_2}=\frac{0,05}{n}\left(mol\right) \\ \to m_{M{\left(OH\right)}_n}=\frac{0,05}{n}.(M_M+17n)\left(g\right) \end{gathered}$$

Dung dịch X chứa 16,21 gam chất tan nên ta có:

$\frac{0,18}{n}.(M_M+35,5n)+$$\frac{0,05}{n}.(M_M+17n)=16,21$→ M_M = 39n

Với n = 1 thì M_M = 39 (g/mol)

Vậy M là kali (K).