Khi cho m gam Al tác dụng với dung dịch NaOH dư được x lít khí và khi cho cũng m gam Al tác dụng với HNO3 loãng dư được y lít khí N2 duy nhất (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện). Quan hệ giữa x và y là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCách 1: Viết PTHH
(1) 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
\(\to {\rm{ }}{n_H}_{_2}\; = {\rm{ }}1,5{\rm{ }}{n_{Al}}\;\left( * \right)\)
(2) 10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O
\( \to {n_{{H_2}}} = 1,5{n_{Al}}(**)\)
Từ (*) và (**) ⟹ \(\to \frac{{{n_{{H_2}}}}}{{{n_{{N_2}}}}} = \frac{{1,5}}{{\frac{3}{{10}}}} = 5\)
Vậy \( \to \frac{{{V_{{H_2}}}}}{{{V_{{N_2}}}}} = 5 \to x = 5y\)
Cách 2: Dùng bảo toàn e
- Khi cho Al tác dụng với NaOH dư:
\(\begin{array}{l} \mathop {Al}\limits^0 \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} + 3e\\ 2\mathop H\limits^{ + 1} + 2e \to \mathop H\limits_2^0 \end{array}\)
Áp dụng bảo toàn e ⟹ \(3{n_{Al}} = 2{n_{{H_2}}}(*)\)
- Khi cho Al tác dụng với HNO3 loãng dư:
\(\begin{array}{l} \mathop {Al}\limits^0 \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} + 3e\\ 2\mathop N\limits^{ + 5} + 10e \to \mathop N\limits_2^0 \\ \Rightarrow 3{n_{Al}} = 2{n_{{N_2}}}(**) \end{array}\)
Từ (*) (**) ⟹ \(2{n_{Al}} = 10{n_{{N_2}}} \to {n_{{H_2}}} = 5{n_{{N_2}}}\)
Mà tỉ lệ về số mol cũng chính là tỉ lệ về thể tích ⟹ VH2 = 5VN2 → x = 5y