Câu hỏi:
1 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