Câu 17: Hòa tan hoàn toàn m gam Zn bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 12,32 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2 và NO. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với H2 là 160/11. Giá trị của m là Giả chi tết cho mình với ạ

Đáp án:

n_khí  = 1,008/22,4 = 0,045 mol.

d_hh/H2 = 50/3 ⟹ M_{tb của hh} = 2.50/3 = 100/3.

N₂ có M = 28; N₂O có M = 44 ⟹ n_N2/n_N2O = (44 – 100/3)/(100/3 – 28) = 2.

⟹ n_N2 - 2n_N2O = 0.

⟹ Số mol mỗi khí: n_N2O = 0,015 mol; n_N2 = 0,03 mol.

Zn⁰   →     Zn⁺² + 2e

2N⁺⁵    + 8e     → 2N⁺¹

2N⁺⁵    + 10e     → 2N⁰

N⁺⁸     +   8e    →   N⁰

Đặt n_Zn = a; n_NH4NO3 = b.

Áp dụng BTe: 10. n_N2 + 8. n_N2O + 8. n_NH4NO3 = 2.n_Zn

⟹2a = 0,03.10 + 0,015.8 + 8b (1).

m muối = m_Zn(NO3)2 + m_NH4NO3 = 189a + 80b = 3m

⟹189a + 80b = 3.65a (2).

Từ (1) và (2) ⟹ a = 0,3 và b = 0,0225

⟹ m = 0,3.65 = 19,5.

Giải thích các bước giải:

n_khí  = 1,008/22,4 = 0,045 mol.

d_hh/H2 = 50/3 ⟹ M_{tb của hh} = 2.50/3 = 100/3.

N₂ có M = 28; N₂O có M = 44 ⟹ n_N2/n_N2O = (44 – 100/3)/(100/3 – 28) = 2.

⟹ n_N2 - 2n_N2O = 0.

⟹ Số mol mỗi khí: n_N2O = 0,015 mol; n_N2 = 0,03 mol.

Zn⁰   →    Zn⁺² + 2e

2N⁺⁵    + 8e    →2N⁺¹

2N⁺⁵    + 10e     → 2N⁰

N⁺⁸     +   8e    →   N⁰

Áp dụng BTe: 10. n_N2 + 8. n_N2O + 8. n_NH4NO3 = 2.n_Zn  (1).

Đặt n_Zn = a; n_NH4NO3 = b.

m muối = m_Zn(NO3)2 + m_NH4NO3 = 189a + 80b = 3m (2).

Từ (1) và (2) ⟹ a và b ⟹ m.

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

 Đặt n_N2O= x mol; n_N2= y mol

Ta có n_hhY= x+y= 1,12/ 22,4= 0,05 mol

m_hhY=44x + 28y= 0,05.18.2

Giải hệ trên được x= 0,025 và y= 0,025

n_Zn= 0,3 mol= n_Zn(NO3)2

Quá trình cho e:

Zn→ Zn²⁺+ 2e  (1)

0,3→       0,6 mol

Quá trình nhận e:

2NO₃^-+ 10e+ 12H⁺ → N₂ + 6H₂O (2)

             0,25     ←     0,025 mol

2NO₃^-+ 8e+ 10H⁺ → N₂O + 5H₂O (3)

             0,2     ←     0,025 mol

Tổng số mol e nhận ở (2) và (3) là n_{e nhận}= 0,25+ 0,2= 0,45 mol <0,6 mol

Do đó còn xảy ra quá trình nhận e: n_{e nhận ở (4)}= 0,6- 0,45= 0,15mol

NO₃^-+ 8e+ 10H⁺ → NH₄⁺+ 3H₂O (4)

           0,15    →     0, 01875 mol

Dung dịch X chứa 0,3 mol Zn(NO₃)₂ và 0,01875 mol NH₄NO₃

→m=0,3.189+ 0,01875.80=58,2 gam