Hoà tan 6,12g kim loại M trong dung dịch HNO3 2M loãng (lấy dư 20% so với lượng phản ứng) thu được hai sản phẩm khử gồm 0,04 mol N2 và 0,035 mol N2O. a. Xác định kim loại M. b. Tính thể tích dung dịch HNO3 ban đầu.

Đáp án:

Bạn tham khảo lời giải ở dưới nhé!!!

Giải thích các bước giải:

Gọi n là hóa trị của kim loại M 

Bảo toàn electron ta có:

\(\begin{array}{l}
M \to {M^{n + }} + ne\\
2{N^{5 + }} + 10e \to {N_2}\\
2{N^{5 + }} + 8e \to {N_2}^ + \\
 \to n \times {n_M} = 10{n_{{N_2}}} + 8{n_{{N_2}O}}\\
 \to n \times {n_M} = 0,68\\
 \to n \times \dfrac{{6,12}}{M} = 0,68\\
 \to M = 9n\\
n = 3 \to M = 27
\end{array}\)

Vậy kim loại M là Al (Nhôm)

\(\begin{array}{l}
{n_{HN{O_3}}} = 12{n_{{N_2}}} + 10{n_{{N_2}O}}\\
 \to {n_{HN{O_3}}} = 0,83mol\\
 \to {n_{HN{O_3}}}dư= \dfrac{{0,83 \times 20}}{{100}} = 0,166mol\\
 \to {n_{HN{O_3}}}ban đầu= 0,83 + 0,166 = 0,996mol\\
 \to {V_{HN{O_3}}} = \dfrac{{0,996}}{2} = 0,498l
\end{array}\)

$a,n_{N_2}=0,04(mol)\Rightarrow n_{N^o}=0,08(mol)\\ n_{N_2O}=0,035(mol)\Rightarrow n_{N^{1+}}=0,07(mol)\\ N^{+5}+5e\to N^o\\ 0,4\longleftarrow 0,08\\ N^{+5}+4e\to N^{1+}\\ 0,28\longleftarrow 0,07\\ \Rightarrow n_{\text{e trao đổi}}=0,4+0,28=0,68(mol)\\ \text{Gọi hóa trị của M là x}\\ \text{Số khối M là }\dfrac{6,12.a}{0,68}=9a\\ +)a=1\Rightarrow M_M=9(loại)\\ +)a=2\Rightarrow M_M=18(loại)\\ +)a=3\Rightarrow M_M=27(nhận)$

Vậy M là nhôm (Al)

$b,\Sigma n_{HNO_3}=0,04.12+0,035.10=0,83(mol)\\ \Rightarrow V_{dd_{HNO_3}}=\dfrac{0,83}{2}=0,415(l)\\ \Rightarrow V_{dd_{HNO_3(tt)}}=0,415.120\%=0,498(l)=498(ml)$