Hòa tan hết 30 gam chất rắn gồm Mg, MgO, MgCO3 trong dung dịch HNO3 thấy có 2,15 mol HNO3 phản ứng. Sau phản ứng thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí NO, CO2 có tỉ khối so với H2 là 18,5 và dung dịch X chứa m gam muối. Giá trị m là
Trả lời bởi giáo viên
- Xét hỗn hợp khí:
Đặt số mol của NO và CO2 lần lượt là a và b (mol).
+) nkhí = 0,2 mol ⟹ a + b = 0,2
+) mkhí = 0,2.18,5.2 = 7,4 gam ⟹ 30a + 44b = 7,4
Giải hệ trên được a = b = 0,1.
- Hỗn hợp ban đầu chứa: Mg (x); MgO (y); MgCO3 (0,1).
Đặt nNH4NO3 = z mol.
+) mhh = 30 gam ⟹ 24x + 40y + 0,1.84 = 30 (1)
+) BTe: 2nMg = 3nNO + 8nNH4NO3 ⟹ 2x = 3.0,1 + 8z (2)
+) Muối chứa Mg(NO3)2 (x + y + 0,1) và NH4NO3 (z)
Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3 = 2nMg(NO3)2 + 2nNH4NO3 + nNO
⟹ 2,15 = 2(x + y + 0,1) + 2z + 0,1 (3)
Từ (1)(2)(3) ⟹ x = 0,65; y = 0,15; z = 0,125.
⟹ mmuối = mMg(NO3)2 + mNH4NO3 = 143,2 gam.
Hướng dẫn giải:
- Từ thể tích và tỉ khối của hỗn hợp khí tính được số mol mỗi khí.
- Đặt ẩn là số mol của Mg, MgO, NH4NO3. Lập hệ 3 phương trình dựa vào:
+) Khối lượng hỗn hợp ban đầu.
+) Bảo toàn e: 2nMg = 3nNO + 8nNH4NO3.
+) Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3 = 2nMg(NO3)2 + 2nNH4NO3 + nNO.
- Từ đó tính được khối lượng muối trong dung dịch.