Hoà tan hoàn toàn m gam Al cần vừa đủ 800ml dung dịch HNO3 xM, thu được hỗn hợp sản phẩm khử gồm 0,03 mol N2 và 0,02 mol NO. Tính m và x Giải bằng pp bảo toàn e ạ

Đáp án:

$m=3,24\\x=0,55$

Giải thích các bước giải:

 Quá trình oxi hóa:

$\mathop{Al}\limits^0\to \mathop{Al}\limits^{+3}+3e$

Quá trình khử :

$\mathop{N}\limits^{+5}+3e\to \mathop{N}\limits^{+2}\\ \mathop{N}\limits^{+5}+10e\to \mathop{N_2}\limits^{0}$

$ n_{\text{e nhận}}=3.n_{NO}+10.n_{N_2}=0,02.3+0,03.10\\=0,36(mol)$

Theo định luật bảo toàn e:

$n_{\text{e cho}}=n_{\text{e nhận}}=0,36(mol)\\ n_{Al}=\dfrac{1}{3}.n_{\text{e cho}}=0,12(mol)\\ m=0,12.27=3,24(g)\\ n_{Al(NO_3)_3}=n_{Al}=0,12(mol)\\ n_{HNO_3}=3.n_{Al(NO_3)_3}+n_{\mathop{N}\limits^{+5}}\\=0,36+(0,02+0,03.2)=0,44(mol)\\ x=\dfrac{0,44}{0,8}=0,55(M)$

Gọi số mol Al là x

Quá trình trao đổi e:

$\mathop{Al}\limits^{0}→\mathop{Al}\limits^{+3}+3e$ 

x                     3x

$2\mathop{N}\limits^{+5}+10e→\mathop{Al}\limits^{0}$$_2$ 

            0,3         0,03

$2\mathop{N}\limits^{+5}+3e→\mathop{Al}\limits^{+2}$

            0,06     0,02

Bảo toàn e:

$0,3+0,06=3x$

⇒ $x=0,12(mol)$

$m_{Al}=0,12\times 27=3,24(gam)$

$n_{HNO_3}=12.n_{N_2}+4.n_{NO}=12.0,03+4.0,02=0,44(mol)$

$C_{M_{HNO_3}}=\dfrac{0,44}{0,8}=0,55(M)$