Đề bài

Hòa tan hết 46 gam hỗn hợp gồm Ba và hai kim loại kiềm A, B thuộc hai chu kì kế tiếp vào nước, thu được dung dịch D và 11,2 lít khí đo ở đktc.

Nếu thêm 0,18 mol Na₂SO₄ vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng vẫn chưa kết tủa hết bari. Nếu thêm 0,21 mol Na₂SO₄ vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng còn dư Na₂SO₄.

Xác định tên hai kim loại kiềm.

• A. Na và K 
• B. Li và Na 
• C. Li và K                   
• D. Na và Cs

Phương pháp giải

Gọi số mol trong 46 gam hỗn hợp đầu: M = a mol và Ba = b mol.

2M + 2H₂O → 2MOH + H₂ ↑ (1)

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂ ↑ (2)

+) Từ số mol H₂ => PT (3) ẩn a, b

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ + 2NaOH  (4)

Khi thêm 0,18 mol Na₂SO₄, trong dung dịch còn dư Ba(OH)₂ nên b > 0,18.

Khi thêm 0,21 mol Na₂SO₄, trong dung dịch còn dư Na₂SO₄ nên b < 0,21.

Mặt khác: Ma + 137b = 46  (5)

+) Từ (3) và (5) => b

+) Xét khoảng b => khoảng M => 2 kim loại cần tìm

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Gọi kí hiệu chung của hai kim loại kiềm là M.

Gọi số mol trong 46 gam hỗn hợp đầu: M = a mol và Ba = b mol.

Các phương trình phản ứng:

2M + 2H₂O → 2MOH + H₂ ↑ (1)

a                         a          0,5a

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂ ↑ (2)

b                        b               b

Số mol H₂ = 0,5 mol nên: 0,5a + b = 0,5 => a + 2b = 1  (3)

Khi cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch Na₂SO₄:

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ + 2NaOH  (4)

Khi thêm 0,18 mol Na₂SO₄, trong dung dịch còn dư Ba(OH)₂ nên b > 0,18.

Khi thêm 0,21 mol Na₂SO₄, trong dung dịch còn dư Na₂SO₄ nên b < 0,21.

Mặt khác: Ma + 137b = 46  (5)

Kết hợp (3), (5) ta có: $b=\frac{46-M}{137-2M}$

Mặt khác: 0,18 < b < 0,21 → 29,7 < M < 33,34

Khối lượng mol trung bình của 2 kim loại kiềm liên tiếp là: 29,7 < M < 33,34.

Hai kim loại đó là Na (Na = 23) và K (K = 39).

Đáp án : A