Câu hỏi:
2 năm trước
Cho 30,24 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Mg, MgCO3 và Mg(NO3)2 (trong đó oxi chiếm 28,57% về khối lượng hỗn hợp) vào dung dịch chứa 0,12 mol HNO3 và 1,64 mol NaHSO4, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chứa các muối trung hòa có khối lượng 215,08 gam và hỗn hợp khí Z gồm N2O, N2, CO2 và H2 (trong đó số mol của N2O bằng số mol của CO2). Tỉ khối hơi của Z so với He bằng a. Giá trị gần nhất của a là
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
mO(X) = 30,24.28,57% = 8,64 gam => nO(X) = 0,54 mol
Do phản ứng thu được khí H2 nên trong dung dịch Y không chứa NO3-
Đặt các ẩn như trong sơ đồ sau:
\(30,24(g)X\left\{ \matrix{
Mg:x \hfill \cr
MgC{O_3}:y \hfill \cr
Mg{(N{O_3})_2}:z \hfill \cr} \right. + \left\{ \matrix{
HN{O_3}:0,12 \hfill \cr
NaHS{O_4}:1,64 \hfill \cr} \right. \to {\rm{dd}}\,Y\underbrace {\left\{ \matrix{
M{g^{2 + }}:x + y + z \hfill \cr
N{H_4}^ + :t \hfill \cr
N{a^ + }:1,64 \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:1,64 \hfill \cr} \right.}_{215,08(g)} + Z\left\{ \matrix{
{N_2}O \hfill \cr
{N_2} \hfill \cr
C{O_2} \hfill \cr
{H_2} \hfill \cr} \right. + {H_2}O\)
+ mX = 24x + 84y + 148z = 30,24 (1)
+ nO(X) = 3y + 6z = 0,54 (2)
+ BTĐT cho dd Y: 2nMg2+ + nNH4+ + nNa+ = 2nSO42- => 2x + 2y + 2z + t + 1,64 = 2.1,64 (3)
+ m muối = mMg2+ + mNH4+ + mNa+ + mSO42- => 24(x+y+z) + 18t + 23.1,64 + 96.1,64 = 215,08 (4)
Giải hệ (1) (2) (3) (4) được x = 0,68; y = 0,06; z = 0,06; t = 0,04
BTNT "C": nCO2 = nMgCO3 = y = 0,06 mol => nN2O = nCO2 = 0,06 mol (theo đề bài)
BTNT "N": 2nMg(NO3)2 + nHNO3 = nNH4+ + 2nN2O + 2nN2
=> 2.0,06 + 0,12 = 0,04 + 2.0,06 + 2nN2 => nN2 = 0,04 mol
BTNT "O": nO(X) + 3nHNO3 + 4nNaHSO4 = 4nSO42- + nN2O + 2nCO2 + nH2O
=> 0,54 + 3.0,12 + 4.1,64 = 4.1,64 + 0,06 + 2.0,06 + nH2O => nH2O = 0,72 mol
BTNT "H": nHNO3 + nNaHSO4 = 4nNH4+ + 2nH2 + 2nH2O
=> 0,12 + 1,64 = 4.0,04 + 2nH2 + 2.0,72 => nH2 = 0,08 mol
=> nZ = 0,06 + 0,04 + 0,06 + 0,08 = 0,24 mol
BTKL: mZ = 0,06.44 + 0,04.28 + 0,06.44 + 0,08.2 = 6,56 gam
=> MZ = 6,56 : 0,24 = 82/3 => dZ/He = 82/3 : 4 = 6,833 gần nhất với 7,0
Hướng dẫn giải:
Oxi chiếm 28,57% về khối lượng hỗn hợp => mO(X) => nO(X)
Do phản ứng thu được khí H2 nên trong dung dịch Y không chứa NO3-
Đặt các ẩn như trong sơ đồ sau:
\(30,24(g)X\left\{ \matrix{
Mg:x \hfill \cr
MgC{O_3}:y \hfill \cr
Mg{(N{O_3})_2}:z \hfill \cr} \right. + \left\{ \matrix{
HN{O_3}:0,12 \hfill \cr
NaHS{O_4}:1,64 \hfill \cr} \right. \to {\rm{dd}}\,Y\underbrace {\left\{ \matrix{
M{g^{2 + }}:x + y + z \hfill \cr
N{H_4}^ + :t \hfill \cr
N{a^ + }:1,64 \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:1,64 \hfill \cr} \right.}_{215,08(g)} + Z\left\{ \matrix{
{N_2}O \hfill \cr
{N_2} \hfill \cr
C{O_2} \hfill \cr
{H_2} \hfill \cr} \right. + {H_2}O\)
Áp dụng các định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích tìm được số mol của các chất và các ion.
