Hòa tan hết 15,6 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al vào V lít dung dịch HNO3 1M vừa đủ thu được hỗn hợp khí gồm 0,1 mol N2O và 0,04 mol N2 . Cô cạn cẩn thận dung dịch sau phản ứng thu được 118,8 gam muối . Tính thể tích dung dịch HNO3 cần dùng ?

Ta có n_{hỗn hợp khí}= 0,14 mol

Vì tỉ lệ thể tích chính là tỉ lệ số mol (trong cùng điều kiện)

Nên n_N2O : n_N2= 5 :2 do đó n_N2O = 0,1 và n_N2= 0,04 mol

2NO₃^-+ 8e+ 10H⁺+ 8NO₃^- → N₂O + 5H₂O + 8NO_3(muối)^-(1)

           0,8    1,0       ←          0,1mol    →      0,8 mol

2NO₃^-+ 10e+ 12H⁺+ 10NO₃^- → N₂ + 6H₂O + 10NO_{3 muối}^-  (2)

            0,4     0,48                    0,04               0,4 mol

Gọi n_Mg=a mol ; n_Al =b mol

m_hhX =24a+27b=15,6 (1)

Gỉa sử muối tạo thành không  có NH₄NO₃

n_{e nhường}=n _enhận=2a+3b=0,1.2.4+0,04.2.5=1,2  (2)

Giải hệ (1) và (2) trên ta có b<0 nên loại

Vậy muối tạo thành có NH₄NO₃ c mol

NO₃^-+ 8e+ 10H⁺ → NH₄⁺+ 3H₂O (3)

           8c     →     c mol

Tổng n_NO3− tạo muối=n_{e nhường}=8c+1,2=2a+3b (3)

m _muối =m_Al(NO3)3 +m_Mg(NO3)2+m_NH4NO3

=213b+148a+80c=118,8 (4)

Giải hệ (1), (3) và (4) ta có a=0,2 b=0,4, c=0,05 mol

Bảo toàn Nitơ ta có:

n_HNO3=0,1.2+0,04.2+0,05.2+0,2.2+0,4.3=1,98 mol

=>V=1,98 lít