by Cho 4,08 gam Mg tác dụng với dung dịch hỗn hợp Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ và H$_{2}$SO$_{4}$ đun nóng, khuấy đều đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được dung dịch X và 0,896 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí và 1,76 gam hỗn hợp hai kim loại có cùng số mol. Biết tỉ khối của Y đối với H$_{2}$ là 8. Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch X gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 19,5 gam.
B. 24,0 gam.
C. 39,0 gam.
D. 21,5 gam.
Hướng dẫn
Chọn phương án: A
Phương pháp giải:
– Biện luận các chất trong hỗn hợp khí và hỗn hợp kim loại
⇒ Chất nào dư, chất nào hết sau phản ứng
⇒ Số mol các chất trong các hỗn hợp
⇒ Số mol các chất phản ứng ban đầu
⇒ Tìm được các muối trong dung dịch X
Lời giải chi tiết:
Mg + (Cu(NO$_{3}$)$_{2}$, H$_{2}$SO$_{4}$) . Ta thấy:
+) Tạo hỗn hợp 2 kim loại ⇒ Cu, Mg dư
+) Tạo hỗn hợp 2 khí có M = 8.2 = 16 g/mol. 1 khí hóa nâu ngoài không khí ⇒ NO (M = 30)
⇒ Khí còn lại phải có M < 16 ⇒ H$_{2}$ ⇒ H$^{+}$ dư hơn so với NO$_{3}$$^{-}$.
– n$_{Y}$ = 0,896: 22,4 = 0,04 mol = n$_{NO}$ + n$_{H2}$
Và: m$_{Y}$ = m$_{NO}$ + m$_{H2}$ = 30n$_{NO}$ + 2n$_{H2}$ = 16.0,04 = 0,64
⇒ n$_{NO}$ = n$_{H2}$ = 0,02 mol
– Thứ tự phản ứng sẽ là:
Mg + H$^{+}$ + NO$_{3}$$^{-}$
Mg + Cu$^{2+}$
Mg + H$^{+}$
– Gọi số mol Cu$^{2+}$ phản ứng là x ⇒ n$_{Cu}$ = x = n$_{Mg dư}$
⇒ m$_{Cu}$ + m$_{Mg dư}$ = 1,76g = 64x + 24x ⇒ x = 0,02 mol
n$_{Mg bđ}$ = 4,08: 24 = 0,17 mol ⇒ n$_{Mg pứ}$ = 0,17 – 0,02 = 0,15 mol
Giả sử có NH$_{4}$$^{+}$ trong dung dịch X
⇒ Bảo toàn Nito: 2n$_{Cu(NO3)2}$ = n$_{NO}$ + n$_{NH4}$ ⇒ n$_{NH4}$ = 2.0,02 – 0,02 = 0,02 mol
⇒ Trong dung dịch X có 0,15 mol MgSO$_{4}$ và 0,01 mol (NH$_{4}$)$_{2}$SO$_{4}$
⇒ m$_{muối}$ = 0,15.120 + 0,01.132 = 19,32g (Gần nhất với giá trị 19,5g)
Đáp án A
