Bài tập xác định kim loại (Mg)

Bài 2. Hòa tan 4 gam hỗn hợp gồm Fe và một kim loại hóa trị 2 (M), vào dung dịch HCl thu được 2,24 lít khí H₂ (đktc). Xác định tên kim loại M biết khi hòa tan 2,4 gam M vào 500 ml dung dịch HCl 1M thì dung dịch thu được vẫn còn dư HCl.

Bài giải

Vì Fe và M khi tác dụng với HCl đều thu được muối của kim loại hóa trị 2. Gọi X là kim loại trung bình của Fe và M. Ta có phản ứng:

X + 2HCl = XCl₂ + H₂↑

Suy ra: n_X = n_H2= 2,24/22,4 = 0,1 mol.

Vậy khối lượng phân tử trung bình của 2 kim loại là:

X = 4/0,1 = 40 g/mol

Fe có khối lượng phân tử là 56>X nên kim loại M < 40.                                   (1)

Theo điều kiện đề bài ra nếu lấy 2,4 gam M hòa tan vào 500 ml dung dịch HCl 1M thì vẫn còn dư HCl nên ta có:

n_M < 0,5.n_HCl = 0,5.0,5.1 = 0,25 mol;

Khối lượng kim loại M sẽ phải thỏa mãn yêu cầu là:

M > 2,4/0,25 = 9,6                                            (2)

Từ (1,2) suy ra 9,6 < M < 40 và M là kim loại hóa trị 2 nên M là Mg (24).