có dung dịch A gồm H2SO4, FeSO4 và XSO4 (X là kim loại hóa trị II) và một dung dịch B gồm NaOH 0,5M và BaCl2 dư để trung hòa 200ml dung dịch A cần 40ml dung dịch B.Cho 200ml dung dịch A tác dụng với 300ml dung dịch B,thu được 21,07 g kết tủa gồm một muối và hai hidroxit của hai kim loại và dung dịch D để trung hòa D cần 40ml dung dịch HCl 0,25M xác định kim loại X biết khối lượng nguyên tử của nó lớn hơn 23

Đáp án:

`Mg`

Giải thích các bước giải:

`M_{X}>23`

A+B

`H_2SO_4+2NaOH \to Na_2SO_4+H_2O(1)`

_____________________________________________

`H_2SO_4+BaCl_2 \to BaSO_4+2HCl(2)`

`FeSO_4+2NaOH \to Na_2SO_4+Fe(OH)_2\downarrow(3)`

`FeSO_4+BaCl_2 \to BaSO_4\downarrow+FeCl_2(4)`

`XSO_4+2NaOH \to X(OH)_2\downarrow+Na_2SO_4(5)`

`XSO_4+BaCl_2 \to BaSO_4+XCl_2(6)`

`4Fe(OH)_2+2H_2O+O_2 \to 4Fe(OH)_3(7)` 

`NaOH+HCl \to NaCl+H_2O(8)`

`(7)` sinh ra là do nước tạo ra bởi phản ứng trung hòa ban đầu sau đó bị oxi hóa ngoài không khí

Trung hòa :

`OH^{-}=H^{+}`

`n_{NaOH)` cần để trung hòa là `0,04.0,5=0,02(mol)`

`n_{NaOH}` thực tế dùng là `0,3.0,5=0,15(mol)`

`n_{NaOH(th)}/2=n_{H_2SO_4}=0,02/2=0,01(mol)`

Lại đặt : `n_{FeSO_4}=a(mol)`

`n_{XSO_4}=b(mol)`

`n_{SO_4^{2-}}=n_{FeSO_4}+n_{XSO_4}+n_{H_2SO_4}=a+b+0,01(mol)`

`n_{Fe(OH)_3}=n_{Fe(OH)_2}=n_{FeSO_4}=a(mol)`

`\Sigma n_{NaOH(dung)}=2n_{H_2SO_4}+2n_{FeSO_4}+2n_{XSO_4}=0,02+2a+2b`

Nhận thấy dung dịch `D` trung hòa được `HCl` nên `NaOH` còn dư

`=>n_{NaOH(thuc\ te\ dung)}=0,02+2a+2b+n_{HCl}=0,02+2a+2b+0,25.0,04`

`=0,03+2a+2b`

`<=>0,03+2a+2b=0,15<=>a+b=0,06(mol)`

`n_{BaSO_4}=n_{SO_4^{2-}}=a+b+0,01=0,06+0,01=0,07(mol)`

Tủa gồm `Fe(OH)_3;M(OH)_2;BaSO_4`

`=>m_{M(OH)_2+Fe(OH)_3}=m_{\downarrow}-m_{BaSO_4}=21,07-0,07.233=4,76(g)`

`=>M_{M(OH)_2;Fe(OH)_3}=m/n=(4,76)/(a+b)=(4,76)/(0,06)=79,3(g)`

`<=>M+34<79,3<107`

`<=>M<45,3`

Do đó `M` chỉ có thể là `Mg`