Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn trong 500 ml dung dịch HNO₃ 4M, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp gồm hai khí không màu có tỉ khối so với H₂ là 18,5 trong đó có 1 khí hóa nâu ngoài không khí. Trung hòa dung dịch Y bằng lượng vừa đủ 100 ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch Z. Cô cạn Z, thu được 134,5 gam muối khan. Giá trị của m là

M _khí = 37

Khí hóa nâu ngoài không khí là NO (M = 30) => Khí còn lại có M > 37

Vì khí không màu nên khí đó là N₂O

Giả sử khí gồm NO (x mol) và N₂O (y mol)

Giải hệ: n _khí = x + y = 0,2 và m _khí = 30x + 44y = 0,2.27 được x = y = 0,1

Trung hòa dd Y cần vừa đủ 0,1 mol NaOH nên ta có n_HNO3 = n_NaOH = 0,1 mol

Sơ đồ bài toán:

$m(g)\left\{ \matrix{ Mg \hfill \cr Al \hfill \cr Zn \hfill \cr} \right. + HN{O_3}:2 \to \left| \matrix{ {\rm{dd}}\,Y\left\{ \matrix{ M{g^{2 + }} \hfill \cr A{l^{3 + }} \hfill \cr Z{n^{2 + }} \hfill \cr N{H_4}^ + \hfill \cr {H^ + }:0,1 \hfill \cr N{O_3}^ - \hfill \cr} \right.\buildrel { + NaOH:0,1} \over \longrightarrow \underbrace {Muoi}_{134,5(g)} + \underbrace {{H_2}O}_{0,1(mol)} \hfill \cr Khi\left\{ \matrix{ NO:0,1 \hfill \cr {N_2}O:0,1 \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right.$

+ Xét phản ứng của dd Y với NaOH:

m _{ion dd Y} = m _muối + m_H2O - m_NaOH = 134,5 + 0,1.18 - 0,1.40 = 132,3 (g)

+ Ta có công thức: n_HNO3 = n_{HNO3 dư} + 4n_NO + 10n_N2O + 10n_NH4NO3

=> 2 = 0,1 + 4.0,1 + 10.0,1 + 10n_NH4NO3 => n_NH4NO3 = 0,05 mol

+ BTNT "N": n_HNO3 = n_NH4+ + n_NO3- + n_NO + 2n_N2O

=> 2 = 0,05 + n_{NO3- (dd Y)} + 0,1 + 2.0,1 => n_{NO3 (dd Y)} = 1,65 mol

Ta có: m = m_KL = m _{ion KL} = m _{ion dd Y} - m_NH4+ - m_H+ - m_NO3-

                                           = 132,3 - 0,05.18 - 0,1 - 1,65.62 = 29 gam