Google
Câu hỏi: Khi thêm 1,0 gam MgSO4 khan vào 100 gam dung dịch MgSO4 bão hòa ở $20{}^\circ C$, thấy tách ra một tinh thể muối kết tinh X, trong đó có 1,58 gam MgSO4. Biết độ tan của MgSO4 ở $20{}^\circ C$ là 35,1 gam trong 100 gam nước. Phần trăm khối lượng của nguyên tố Mg trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 9,8
B. 20,1
C. 11,4
D. 13,1
A. 9,8
B. 20,1
C. 11,4
D. 13,1
Phân tích
- Nắm vững khái niệm độ tan: Độ tan (S) của một chất trong nước là số gam chất đó hòa tan trong 100 gam nước để tạo ra dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định.
Thí dụ:
Ở $20{}^\circ C$, cứ 100 gam nước hòa tan tối đa 35,1 gam MgSO4 thì độ tan S ( $20{}^\circ C$ ) = 35,1 gam.
- Công thức tính độ tan: $S=\dfrac{{{m}_{\text{chat tan}}}.100}{{{m}_{\text{dung moi}}}}\left( * \right)$
- Tính khối lượng MgSO4 và H2O có trong 100 gam dung dịch MgSO4 bão hòa ở $20{}^\circ C$.
- Đặt công thức của tinh thể ngậm nước tách ra là MgSO4.xH2O
+ Tính ${{m}_{MgS{{O}_{4}}\text{ con lai trong dung dich}}}={{m}_{MgS{{O}_{4}}\text{ ban dau}}}-{{m}_{MgS{{O}_{4}}\text{ tach ra}}}$
+ Tính ${{m}_{{{H}_{2}}O\text{ con lai trong dung dich}}}={{m}_{{{H}_{2}}O\text{ ban dau}}}-{{m}_{{{H}_{2}}O\text{ trong muoi ket tinh}}}$
+ Thay ${{m}_{MgS{{O}_{4}}}}$ và ${{m}_{{{H}_{2}}O}}$ vào (*) tìm được x
Hướng dẫn giải
- Đặt công thức của tinh thể ngậm nước tách ra là MgSO4.xH2O
${{n}_{MgS{{O}_{4}}}}=\dfrac{1,58}{120}\Rightarrow {{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{1,58x}{120}\Rightarrow {{m}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{1,58x}{120}.18=0,237x$ (gam)
$\left\{ \begin{aligned}
& \text{Cong thuc tinh do tan}:\underbrace{S}_{35,1}=\dfrac{{{m}_{\text{chat tan}}}.100}{{{m}_{\text{dung moi}}}} \\
& Trong\text{ 100 gam dd bao hoa}:{{m}_{\text{chat tan}}}+{{m}_{\text{dung moi}}}=100 \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{m}_{MgS{{O}_{4}}}}=25,98 gam \\
& {{m}_{{{H}_{2}}O}}=74,02 gam \\
\end{aligned} \right.$
- Khối lượng các chất trong dung dịch sau khi kết tinh:
$\begin{aligned}
& {{m}_{{{H}_{2}}O}}=74,02-0,237x gam \\
& {{m}_{MgS{{O}_{4}}}}=25,98+1-1,58=25,4 gam \\
\end{aligned}$
$\Rightarrow $ Độ tan: $s=\dfrac{25,4.100}{74,02-0,237x}=35,1\Rightarrow x=7$.
Vậy công thức là MgSO4.7H2O $\Rightarrow \%{{m}_{Mg}}=\dfrac{24.100\%}{24+96+7.18}=9,756\%$.
- Nắm vững khái niệm độ tan: Độ tan (S) của một chất trong nước là số gam chất đó hòa tan trong 100 gam nước để tạo ra dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định.
Thí dụ:
Ở $20{}^\circ C$, cứ 100 gam nước hòa tan tối đa 35,1 gam MgSO4 thì độ tan S ( $20{}^\circ C$ ) = 35,1 gam.
- Công thức tính độ tan: $S=\dfrac{{{m}_{\text{chat tan}}}.100}{{{m}_{\text{dung moi}}}}\left( * \right)$
- Tính khối lượng MgSO4 và H2O có trong 100 gam dung dịch MgSO4 bão hòa ở $20{}^\circ C$.
- Đặt công thức của tinh thể ngậm nước tách ra là MgSO4.xH2O
+ Tính ${{m}_{MgS{{O}_{4}}\text{ con lai trong dung dich}}}={{m}_{MgS{{O}_{4}}\text{ ban dau}}}-{{m}_{MgS{{O}_{4}}\text{ tach ra}}}$
+ Tính ${{m}_{{{H}_{2}}O\text{ con lai trong dung dich}}}={{m}_{{{H}_{2}}O\text{ ban dau}}}-{{m}_{{{H}_{2}}O\text{ trong muoi ket tinh}}}$
+ Thay ${{m}_{MgS{{O}_{4}}}}$ và ${{m}_{{{H}_{2}}O}}$ vào (*) tìm được x
Hướng dẫn giải
- Đặt công thức của tinh thể ngậm nước tách ra là MgSO4.xH2O
${{n}_{MgS{{O}_{4}}}}=\dfrac{1,58}{120}\Rightarrow {{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{1,58x}{120}\Rightarrow {{m}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{1,58x}{120}.18=0,237x$ (gam)
$\left\{ \begin{aligned}
& \text{Cong thuc tinh do tan}:\underbrace{S}_{35,1}=\dfrac{{{m}_{\text{chat tan}}}.100}{{{m}_{\text{dung moi}}}} \\
& Trong\text{ 100 gam dd bao hoa}:{{m}_{\text{chat tan}}}+{{m}_{\text{dung moi}}}=100 \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{m}_{MgS{{O}_{4}}}}=25,98 gam \\
& {{m}_{{{H}_{2}}O}}=74,02 gam \\
\end{aligned} \right.$
- Khối lượng các chất trong dung dịch sau khi kết tinh:
$\begin{aligned}
& {{m}_{{{H}_{2}}O}}=74,02-0,237x gam \\
& {{m}_{MgS{{O}_{4}}}}=25,98+1-1,58=25,4 gam \\
\end{aligned}$
$\Rightarrow $ Độ tan: $s=\dfrac{25,4.100}{74,02-0,237x}=35,1\Rightarrow x=7$.
Vậy công thức là MgSO4.7H2O $\Rightarrow \%{{m}_{Mg}}=\dfrac{24.100\%}{24+96+7.18}=9,756\%$.
Đáp án A.