Cho m gam Mg vào 500 ml dung dịch gồm H2SO4 0,4M và Cu(NO3)2. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm N2, H2; dung dịch Y và còn lại 2,0 gam hỗn hợp kim loại. Tỉ khối hơi của X so với H2 là 6,2. Giá trị của m là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt nN2 = a và nH2 = b (mol)
nX = a + b = 1,12 : 22,4 = 0,05 (1)
mX = nX.MX ⟹ 28a + 2b = 0,05.6,2.2 (2)
Giải (1) và (2) được: a = 0,02 và b = 0,03
Do sau phản ứng thu được khí H2 và hỗn hợp KL (Mg dư và Cu) nên dung dịch Y không chứa NO3- và Cu2+
⟹ Y chứa Mg2+ (x mol); NH4+ (y mol) và SO42- (0,2 mol)
Sơ đồ:
\(m(g)\,Mg + \left\{ \begin{array}{l}{H_2}S{O_4}:0,2\\Cu{(N{O_3})_2}\end{array} \right. \to X\left\{ \begin{array}{l}{N_2}:0,02\\{H_2}:0,03\end{array} \right. + 2(g)\left\{ \begin{array}{l}Mg\\Cu\end{array} \right. + {\rm{dd}}\,Y\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }}:x\\N{H_4}^ + :y\\S{O_4}^{2 - }:0,2\end{array} \right.\)
BTNT “N”: nCu(NO3)2 = (nNH4+ + 2nN2)/2 = (y + 2.0,02)/2 = 0,5y + 0,02 (mol)
⟹ nCu = 0,5y + 0,02
BTĐT cho dd Y: 2nMg2+ + nNH4+ = 2nSO42- ⟹ 2x + y = 0,2.2 (3)
BTe: 2nMg pư = 2nCu + 10nN2 + 2nH2 + 8nNH4+ ⟹ 2x = 2(0,5y+0,02) + 10.0,02 + 2.0,03 + 8y (4)
Giải (3) và (4) thu được x = 0,195 và y = 0,01
⟹ nCu = 0,5y + 0,02 = 0,025 mol ⟹ mMg dư = 2 – 0,025.64 = 0,4 gam
⟹ m = mMg ban đầu = mMg pư + mMg dư = 0,195.24 + 0,4 = 5,08 gam
Đáp án B
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Lê Hữu Trác