by Cho 21,6 gam bột Mg tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm NaNO$_{3}$ và NaHSO$_{4}$ thu được dung dịch X chỉ chứa m gam hỗn hợp muối trung hòa và 5,6 lít hỗn hợp khí Y gồm N$_{2}$O và H$_{2}$( tỉ khối của Y so với H$_{2}$ là 13,6). Giá trị gần nhất của m là
A. 240
B. 288
C. 292
D. 285
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: C
Phương pháp giải:
Xét hỗn hợp khí Y có N$_{2}$O : x mol và H$_{2}$ : y mol
Có n$_{Y}$ = x + y mol và m$_{Y}$ = M$_{Y }$. n$_{Y}$ = 44a + 2y ⇒ giải được x và y
Xét phản ứng Mg tác dụng với NaNO$_{3}$ và NaHSO$_{4}$ thì
4Mg + 10H$^{+}$ + 2NO$_{3}$$^{-}$ → 4Mg$^{+2 }$ + 5H$_{2}$O + N$_{2}$O
Mg +2H$^{+}$ → Mg$^{+2}$ + H$_{2}$
So sánh 4n$_{N2O}$ + n$_{H2}$ với n$_{Mg}$ nếu nhỏ hơn thì phản ứng có tạo ra NH$_{4}$$^{+}$ :
4Mg + 10H$^{+}$ + NO$_{3}$$^{-}$ → 4Mg$^{+2 }$ + 3H$_{2}$O + NH$_{4}$$^{+}$
B. ảo toàn nguyên tố N có n$_{NaNO3}$
B. ảo toàn nguyên tố H có n$_{NaHSO4}$
⇒ các ion trong X ⇒ m$_{muối}$ = m$_{ion}$
Lời giải chi tiết:
Xét hỗn hợp khí Y có N$_{2}$O : x mol và H$_{2}$ : y mol
Có n$_{Y}$ = 0,25 = x + y mol
Và m$_{Y}$ = M$_{Y }$. n$_{Y}$ = 13,6.2.0,25 = 6,8 g = 44x + 2y
Nên x = 0,15 mol và y = 0,1 mol
Xét phản ứng Mg tác dụng với NaNO$_{3}$ và NaHSO$_{4}$ thì
4Mg + 10H$^{+}$ + 2NO$_{3}$$^{-}$ → 4Mg$^{+2 }$ + 5H$_{2}$O + N$_{2}$O
Mg +2H$^{+}$ → Mg$^{+2}$ + H$_{2}$
Ta có 4n$_{N2O}$ + n$_{H2}$ = 4.0,15 + 0,1 = 0,7 mol < n$_{Mg}$ = 0,9 nên phản ứng có tạo ra NH$_{4}$$^{+}$ :
4Mg + 10H$^{+}$ + NO$_{3}$$^{-}$ → 4Mg$^{+2 }$ + 3H$_{2}$O + NH$_{4}$$^{+}$
nên n$_{NH4}$$_{+}$ = (0,9 – 0,7 ) : 4 =0,05 mol
B. ảo toàn nguyên tố N có n$_{NaNO3}$ = 2n$_{N2O}$ + n$_{NH4}$ =2.0,15 + 0,05 = 0,35 mol
B. ảo toàn nguyên tố H có n$_{NaHSO4}$ = 10n$_{N2O}$ + 2n$_{H2}$ + 10n$_{NH4}$ = 10.0,15 + 0,1.2 + 0,05.10 = 2,2 mol
Sau phản ứng dung dịch X thu được có Mg$^{+2}$ : 0,9 mol; NH$_{4}$$^{+}$ : 0,05 mol; Na$^{+}$ : 2,55 mol và SO$_{4}$$^{2- }$ : 2,2 mol
⇒ m$_{muối}$ = m$_{ion}$ = 0,9.24 + 0,05.18 + 2,55.23 + 2,2.96 = 292,35
Đáp án C
