Bài tập xác định kim loại kiềm thổ (phương pháp kim loại trung bình)

Bài 4: Hòa tan hoàn toàn 7,2 gam hỗn hợp A gồm 2 muối cacbonat của hai kim loại kiềm thổ thuộc 2 chu kỳ liên tiếp bằng dung dịch H₂SO₄ loãng thu được khí B. Cho khí B hấp thụ hết vào 450 dung dịch Ba(OH)₂ 0,2M thu được 15,76 gam kết tủa.

Xác định tên 2 kim loại kiềm thổ trong hỗn hợp A.

Bài giải

Gọi MCO₃ là công thức trung bình của 2 muối và x là tổng số mol của 2 muối. Ta có phản ứng:

MCO₃ + H₂SO₄ = MSO₄ + CO₂↑ + H₂O

x

x

Theo bài ra: n_Ba(OH)2 = 0,45.0,2 = 0,09 mol;

n_BaCO3 = 15,76/197 = 0,08 mol;

Khi cho x mol CO₂ hấp thụ hết vào 0,09 mol Ba(OH)₂ tạo ra 0,08 mol BaCO₃ sẽ có 2 khả năng xảy ra:

1- Ba(OH)₂ dư nên chỉ tạo được 1 muối là BaCO₃

Từ đó suy ra lượng mol CO­₂ theo phản ứng sẽ như sau:

CO2 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + H2O
	0,08	←0,08

Ta có hệ phương trình là:

x = 0,08;

x(M+60) = 7,2;

Suy ra M = 30 g/mol

Hai kim loại kiềm thổ kế tiếp phải là: Mg (24) < 30 < Ca (40)

2- CO₂ và Ba(OH)₂ phản ứng vừa hết để tạo ra 2 muối với số mol là a và b

CO2 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + H2O
a	a		a
2CO2 + Ba(OH)2 = Ba(HCO3)2
2b		b		b

Ta có hệ phương trình:

a + b = 0,09;

a = 0,08;

→ b = 0,01;

Số mol CO₂ = a+2b = 0,1;

Ta có:

x(M+60) = 7,2;

x = 0,1;

→ M = 12 g/mol;

Hai kim loại kiềm thổ kế tiếp là Be (9) < 12 < Mg (24).