Câu hỏi:
2 năm trước
Hòa tan hoàn toàn 192,07 gam hỗn hợp NaHSO4 và Fe(NO3)3 vào nước được dung dịch X. Cho m gam hỗn hợp Y gồm Mg, Al, MgO và Al2O3( trong đó oxi chiếm 30% về khối lượng) tan hết vào X. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch chỉ chứa muối trung hòa và 2,016 lít hỗn hợp khí T có tổng khối lượng 1,84 gam gồm 5 khí đktc, trong đó H2,N2O, NO2 lần lượt có số mol là 0,04; 0,01; 0,01. Cho BaCl2 dư vào Z thu được 356,49 gam kết tủa. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
T có chứa 5 khí là sản phẩm của phản ứng Y + dung dịch X trong đó có H2; N2O và NO2 nên hai khí còn lại là NO và N2
Đặt T có nN2 = x mol và nNO = y mol thì nT = 0,09 mol = x + y + 0,04 + 0,01 + 0,01 → x + y =0,03 (1)
Khối lượng của T là mT = 28x + 30y + 0,04.2 +0,01.44 + 0,01.46 → 28x + 30y =0,86 (2)
Giải (1) và (2) có x = 0,02 mol và y =0,01 mol
Vì phản ứng tạo khi H2 nên N+5 phản ứng hết → dung dịch thu được chứa SO42- và các cation khác
Khi cho Z + BaCl2 thì chỉ xảy ra phản ứng : Ba2+ + SO42- → BaSO4
→ nBaSO4 = 1,53 mol
Bảo toàn nguyên tố S có nNaHSO4 = nBaSO4 = 1,53 mol
→ mFe(NO3)3 = 192,07 – 1,53.120 = 8,47 g nên nFe(NO3)3 = 0,035 mol
Bảo toàn nguyên tố N có 3nFe(NO3)3 =0,105 mol
nNO + 2nN2O + 2nN2 + nNO2 = 0,01 + 2.0,01+2.0,02 + 0,01 = 0,08 mol < 3nFe(NO3)3
→ Phản ứng có tạo thêm NH4+ : nNH4 =0,105 – 0,08 =0,025 mol
Ta có 4H+ + NO3- + 3e → NO + H2O
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
12H+ + 2NO3- + 10e → N2 +6 H2O
2H+ + NO3- + 1e → NO2 + H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
2H+ +2e → H2
2H+ + O2- → H2O
Vì dung dịch thu được chỉ chứa muối trung hòa nên bảo toàn H có :
nNaHSO4 = 4nNO + 10nN2O + 12nN2 + 2nNO2 + 10nNH4 + 2nO + 2nH2
→ 1,53 = 4.0,01 + 10.0,01 + 12.0,02 + 2.0,01 + 0,025.10 + 2nO + 2.0,04→ nO = 0,4 mol
→ mO(Y) = 6,4 g → mY = mO : 30 .100 = 21,33 g → gần nhất với 20g
Hướng dẫn giải:
T có chứa 5 khí là sản phẩm của phản ứng Y + dung dịch X trong đó có H2; N2O và NO2 nên hai khí còn lại là NO và N2
Đặt T có nN2 = x mol và nNO = y mol thì pt nT (1)
Khối lượng của T là mT (2)
Giải (1) và (2) có x và y
Khi cho Z + BaCl2 thì chỉ xảy ra phản ứng : Ba2+ + SO42- → BaSO4
Bảo toàn nguyên tố S có nNaHSO4 = nBaSO4 = 1,53 mol → mFe(NO3)3
Bảo toàn nguyên tố N có 3nFe(NO3)3 > nNO + 2nN2O + 2nN2 + nNO2
→ Phản ứng có tạo thêm NH4+ : nNH4 =?
Ta có 4H+ + NO3- + 3e → NO + H2O
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
12H+ + 2NO3- + 10e → N2 +6 H2O
2H+ + NO3- + 1e → NO2 + H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
2H+ +2e → H2
2H+ + O2- → H2O
=> tính được nO theo PTHH
