Bài 3 trang 157 SGK Hóa học lớp 12 nâng cao

Cho \(3,1\) gam hỗn hợp hai kim loại kiềm ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn tác dụng hết với nước thu được dung dịch kiềm và \(1,12\) lít \({H_2}\) (đktc).

a) Xác định tên kim loại kiềm và tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp

b) Tính thể tích dung dịch \(HCl\; 2M\) cần dùng để trung hòa dung dịch kiềm trên và khối lượng hỗn hợp muối clorua thu được.

Giải:

a) Đặt ký hiệu của kim loại kiềm thứ 1 là A, khối lượng mol là A ( mol); kim loại kiềm thứ 2 là B, khối lượng mol là B (y mol).

Ký hiệu chung M là khối lượng mol nguyên tử trung bình của hai kim loại 

Ta có: \({n_{{H_2}}}\) \( = {{1,12} \over {22,4}} = 0,05(mol)\)

           \(2M + 2{H_2}O \to 2MOH + {H_2}.\)           

            \(0,1\) \( \leftarrow \)                                 \(0,05\)

\(M = {{3,1} \over {0,1}} = 31 \Rightarrow A = 23\;(Na) = 23 < M = 31 < B = 39\;(K)\)         

Vậy hai kim loại kiềm đó là: \(Na\) và \(K\).

Ta có: 

\(\left\{ \matrix{
x + y = 0,1 \hfill \cr
23x + 39y = 3,1 \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
x = 0,05 \hfill \cr
y = 0,05 \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
{m_{Na}} = 0,05.23 = 1,15(g) \hfill \cr
{m_K} = 0,05.39 = 1,95(g) \hfill \cr} \right.\)

Thành phần phần trăm khối lượng: 

\(\eqalign{
& \% {m_{Na}} = {{1,15} \over {3,1}}.100 = 37,1\% \cr
& \% {m_K} = {{1,95} \over {3,1}}.100 = 62,9\% \cr} \)

b) Phương trình phản ứng

\(\eqalign{
& NaOH + HCl \to NaCl + {H_2}0. \cr
& 0,05\;\;\;\; \to 0,05 \to 0,05 \cr
&KOH + HCl \to KCl + {H_2}O \cr
& 0,05\;\;\; \to 0,05 \to 0,05 \cr
& \Rightarrow {n_{HCl}} = 0,05 + 0,05 = 0,1 \Rightarrow {V_{HCl}} = {{0,1} \over 2} = 0,05(l) = 50\;(ml) \cr
& \Rightarrow {m_{Muối}} = 0,05.58,5 + 0,05.74,5 = 6,65(g). \cr
& \cr} \)