Câu hỏi:
2 năm trước
Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Al và Mg trong V ml dung dịch HNO3 2,5M. Kết thúc phản ứng thu được dung dịch X (không chứa muối amoni) và 0,084 mol hỗn hợp khí N2 và N2O có tỉ khối so với oxi là 31 : 24. Cho từ từ dung dịch NaOH 2M vào dung dịch X thì lượng kết tủa biến thiên theo đồ thị hình vẽ bên .
Giá trị của m và V lần lượt là :
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: d
- Xét hỗn hợp khí : Mkhí = 32.31/24 = 124/3
=> nN2 + nN2O = 0,084 mol và 28nN2 + 44nN2O = 0,084.124/3
=> nN2 = 0,014 ; nN2O = 0,07 mol
- Xét phản ứng kim loại và HNO3 :
ne = 3nAl + 2nMg = 10nN2 + 8nN2O = 0,7 mol (*)
nHNO3 pứ = 12nN2 + 10nN2O = 0,868 mol
- Xét đồ thị :
+) Tại nNaOH = 0,05.2 = 0,1 mol thì bắt đầu có kết tủa => nHNO3 dư = nNaOH = 0,1 mol
=> ånHNO3 = 0,868 + 0,1 = 0,968 mol => VHNO3 = 0,968 : 2,5 = 0,3872 lit = 387,2 ml
+) Tại nNaOH = 0,4125.2 = 0,825 mol (Lúc này lượng kết tủa giảm sau khi đạt max)
=> Al(OH)3 tan 1 phần => nNaOH pứ = nNaOH – nHNO3 dư – 2nMg(OH)2
Các phản ứng : H+ + OH- → H2O
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3
Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O
=> mkết tủa = mMg(OH)2 + mAl(OH)3 = 58.nMg + 78.(4nAl - nOH-)
=> 17,45 = 58.nMg + 78.(4nAl – (0,825 – 0,1 – 2nMg)) (**)
Từ (*) và (**) => nMg = 0,2 ; nAl = 0,1 mol
=> m = mAl + mMg = 27.0,1 + 24.0,2 = 7,5g
Hướng dẫn giải:
- Công thức tính nhanh khi hỗn hợp KL + HNO3
ne = ne KL = nNO2 + 3nNO + 8nN2O + 10nN2 + 8nNH4NO3
nHNO3 = 2nNO2 + 4nNO + 10nN2O + 12nN2 + 10nNH4NO3
- Bài toán Al3+ + OH- : Cho biết nAl3+ = a và nOH- = b, tính số mol kết tủa:
+ Với muối nhôm
Các phản ứng xảy ra:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1)
Al(OH)3 + OH- → (Al(OH)4)- (2)
Từ (1) và (2) ta rút ra kết luận:
+ Nếu b/a ≤ 3 thì kết tủa chưa bị hoà tan và nAl(OH)3= b/3
+ Nếu 3 < b/a < 4 thì kết tủa bị hoà tan 1 phần
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1)
mol a → 3a → a
Al(OH)3 + OH- (Al(OH)4)- (2)
Mol b-3a b-3a
nAl(OH)3= 4a-b
+ Nếu b/a ≥ 4 thì kết tủa bị hoà tan hoàn toàn
Câu hỏi khác
- Bài tập bài tập lí thuyết kim loại kiềm và hợp chất hóa 12 có lời giải
- Bài tập bài tập lí thuyết kim loại kiềm thổ và hợp chất hóa 12 có lời giải
- Bài tập nước cứng hóa 12 có lời giải
- Bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm có lời giải MÔN HÓA Lớp 12
- Bài tập kim loại kiềm và kiềm thổ tác dụng với nước có lời giải MÔN HÓA Lớp 12
