Hỗn hợp A gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại kế tiếp nhau trong nhóm IIA. Hòa tan hoàn toàn 3.6g hỗn hợp A trong dd HCl thu được khí B, cho toàn bộ lượng khí B hấp thụ hết bởi 3l dd Ca(OH)2 0.015M thu được 4g kết tủa. Xác định muối cacbonat và khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp A.

Đáp án:

$\left[\begin{matrix}\begin{cases} MgCO_3: 2,1g\\CaCO_3: 1,5g\\\end{cases}\\ \begin{cases} BeCO_3: 2,76g\\MgCO_3: 0,84g\\\end{cases}\end{matrix}\right.$

Giải thích các bước giải:

`n_{CaCO_3} = 4/100 = 0,04 (mol)`

`n_{Ca(OH)_2} = 3 . 0,015 = 0,045 (mol)`

Gọi `A, B` lần lượt là 2 kim loại nhóm `IIA` 

Đặt CTHH chung của 2 muối cacbonat là `\barR CO_3`

`\barR CO_3 + 2HCl -> \barR Cl_2 + CO_2↑ + H_2 O` `(**)`

Vì khi cho toàn bộ khí `B` hấp thụ hết bởi dung dịch `Ca(OH)_2` thu được kết tủa nên xét `2` trường hợp:

`-` Trường hợp `1: Ca(OH)_2` dư

`CO_2 + Ca(OH)_2 -> CaCO_3↓ + H_2 O`

Theo phương trình: `n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = 0,04 (mol)`

Theo phương trình `(**): n_{\overline{R}CO_3} = n_{CO_2} = 0,04 (mol)`

`-> M_{\overline{R}CO_3} = (3,6)/(0,04) = 90` $(g/mol)$

`=> M_{\overline{R}} = 90 - 12 - 16 . 3 = 30` $(g/mol)$

Ta có: `M_A < M_{\overline{R}} < M_B`

Vì `A, B` là kim loại kế tiếp nhau trong nhóm `IIA` nên lần lượt là `Mg, Ca`

`->` Muối cacbonat cần tìm là `MgCO_3, CaCO_3`

Gọi `x, y` lần lượt là số mol của `MgCO_3, CaCO_3`

Ta có hệ phương trình: $\begin{cases} 84x+100y=3,6\\x+y=0,04\\\end{cases}$ `->` $\begin{cases} x=0,025\\y=0,015\\\end{cases}$

`m_{MgCO_3} = 0,025 . 84 = 2,1 (g)`

`m_{CaCO_3} = 3,6 - 2,1 = 1,5 (g)`

`-` Trường hợp `2: CaCO_3` chỉ tan 1 phần 

`CO_2 + Ca(OH)_2 -> CaCO_3↓ + H_2 O` `(1)`

`2CO_2 + Ca(OH)_2 -> Ca(HCO_3)_2` `(2)`

Gọi `x, y` lần lượt là số mol của `CaCO_3, Ca(HCO_3)_2`

`-> x = 0,04 (mol)`

Theo phương trình `(1): n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = 0,04 (mol)`

Ta có: `x + y = 0,045`

`-> y = 0,045 - 0,04 = 0,005 (mol)`

Theo phương trình `(2): n_{CO_2} = n_{Ca(HCO_3)_2} . 2 = 0,005 . 2 = 0,01 (mol)`

Theo phương trình `(**): n_{\overline{R}CO_3} = ∑n_{CO_2} = 0,04 + 0,01 = 0,05 (mol)`

`-> M_{\overline{R}CO_3} = (3,6)/(0,05) = 72` $(g/mol)$

`=> M_{\overline{R}} = 72 - 12 - 16 . 3 = 12` $(g/mol)$

Ta có: `M_A < M_{\overline{R}} < M_B`

Vì `A, B` là kim loại kế tiếp nhau trong nhóm `IIA` nên lần lượt là `Be, Mg`

`->` Muối cacbonat cần tìm là `BeCO_3, MgCO_3`

Gọi `x, y` lần lượt là số mol của `BeCO_3, MgCO_3`

Ta có hệ phương trình: $\begin{cases} 69x+84y=3,6\\x+y=0,05\\\end{cases}$ `->` $\begin{cases} x=0,04\\y=0,01\\\end{cases}$

`m_{BeCO_3} = 0,04 . 69 = 2,76 (g)`

`m_{MgCO_3} = 3,6 - 2,76 = 0,84 (g)`