Bài 3 trang 157 SGK Hóa học lớp 12 nâng cao

Đề bài

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.

Lời giải chi tiết

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 \(K\).

Cách 1:

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

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

Cách 2: