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
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiM 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 nHNO3 = nNaOH = 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 + mH2O - mNaOH = 134,5 + 0,1.18 - 0,1.40 = 132,3 (g)
+ Ta có công thức: nHNO3 = nHNO3 dư + 4nNO + 10nN2O + 10nNH4NO3
=> 2 = 0,1 + 4.0,1 + 10.0,1 + 10nNH4NO3 => nNH4NO3 = 0,05 mol
+ BTNT "N": nHNO3 = nNH4+ + nNO3- + nNO + 2nN2O
=> 2 = 0,05 + nNO3- (dd Y) + 0,1 + 2.0,1 => nNO3 (dd Y) = 1,65 mol
Ta có: m = mKL = m ion KL = m ion dd Y - mNH4+ - mH+ - mNO3-
= 132,3 - 0,05.18 - 0,1 - 1,65.62 = 29 gam
Đáp án D
