Cho 5,1 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại Mg và Al có tỉ lệ mol 1:1 tác dụng vừa đủ với dung dịch gồm KNO$_{3}$ và HCl đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch B và hỗn hợp khí có thể tích 3,36 lít (đktc) gồm NO và H$_{2}$ có tỉ khối của B so với H$_{2}$ bằng 31/3. Cô cạn cẩn thận dung dịch B thu được m gam muối. Tính giá trị m ? Hướng dẫn Phương pháp giải: – Từ tổng khối lượng hỗn hợp KL và tỉ lệ mol ta tính được số mol từng KL. – Dựa vào tỉ khối và tổng thể tích của khí ta tính được số mol từng khí. – Tóm tắt: A + KNO$_{3}$ + HCl → 0,1 mol NO và 0,05 mol H$_{2}$ So sánh: n$_{e nhường}$ = 2n$_{Mg}$ + 3n$_{Al }$> n $_{e nhận}$ = 3n$_{NO}$ + 2n$_{H2}$ nên phản ứng có tạo NH$_{4}$$^{+}$ Viết các quá trình cho nhận e tính được mol của NH$_{4}$$^{+}$ Vì phản ứng tạo cả H$_{2}$ nên NO$_{3}$$^{-}$ hết + Bảo toàn N: n$_{KNO3}$ = n$_{NO}$ + n$_{NH4+}$ + Xác định các ion có trong dung dịch sau pư.

Cho 5,1 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại Mg và Al có tỉ lệ mol 1:1 tác dụng vừa đủ với dung dịch gồm KNO$_{3}$ và HCl đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch B và hỗn hợp khí có thể tích 3,36 lít (đktc) gồm NO và H$_{2}$ có tỉ khối của B so với H$_{2}$ bằng 31/3. Cô cạn cẩn thận dung dịch B thu được m gam muối. Tính giá trị m ?

Hướng dẫn

Phương pháp giải:

– Từ tổng khối lượng hỗn hợp KL và tỉ lệ mol ta tính được số mol từng KL.

– Dựa vào tỉ khối và tổng thể tích của khí ta tính được số mol từng khí.

– Tóm tắt: A + KNO$_{3}$ + HCl → 0,1 mol NO và 0,05 mol H$_{2}$

So sánh: n$_{e nhường}$ = 2n$_{Mg}$ + 3n$_{Al }$> n $_{e nhận}$ = 3n$_{NO}$ + 2n$_{H2}$ nên phản ứng có tạo NH$_{4}$$^{+}$

Viết các quá trình cho nhận e tính được mol của NH$_{4}$$^{+}$

Vì phản ứng tạo cả H$_{2}$ nên NO$_{3}$$^{-}$ hết

+ Bảo toàn N: n$_{KNO3}$ = n$_{NO}$ + n$_{NH4+}$

+ Xác định các ion có trong dung dịch sau pư.

B. TĐT tính được n$_{Cl-}$ = n$_{K+}$ + 2n$_{Mg2+}$ + 3n$_{Al3+}$ + n$_{NH4+}$

→ m = m$_{muối}$ = m$_{ion}$

Lời giải chi tiết:

– Đặt số mol của Mg và Al trong A là x mol (vì số mol 2 chất bằng nhau)

→ m$_{A}$ = 24x + 27x = 5,1 → x = 0,1 mol

– Xét hỗn hợp khí NO và H$_{2}$ có số mol lần lượt là a và b mol

Ta có: n$_{hh}$ = a + b = 0,15 mol (1)

m$_{hh}$ = M$_{hh}$.n$_{hh}$ ⇒ 30a + 2b = 31/3.2.0,15 = 3,1 (2)

Giải (1) và (2) có a = 0,1 mol và b = 0,05 mol

– Tóm tắt: A + KNO$_{3}$ + HCl → 0,1 mol NO và 0,05 mol H$_{2}$

QT nhường electron:

Mg → Mg$^{+2}$ + 2e

A. l → Al$^{+3}$ + 3e

QT nhận electron:

N+5$^{+5}$ + 3e → N$^{+2}$

2H$^{+}$ + 2e → H$_{2}$

Ta có:

n$_{e nhường}$ = 2n$_{Mg}$ + 3n$_{Al }$= 0,1.2 + 0,1.3 = 0,5 mol

n $_{e nhận}$ = 3n$_{NO}$ + 2n$_{H2}$ = 0,1.3 + 0,05.2 = 0,4 mol

⇒ n $_{e nhường }$> n $_{e nhận }$⇒ Sản phẩm khử của NO$_{3}$$^{-}$ còn có NH$_{4}$$^{+}$

QT nhường electron:

Mg → Mg$^{+2}$ + 2e

A. l → Al$^{+3}$ + 3e

QT nhận electron:

N+5$^{+5}$ + 3e → N$^{+2}$

2H$^{+}$ + 2e → H$_{2}$

N+5$^{+5}$ + 8e → N$^{-3}$ (NH$_{4}$$^{+}$)

→ n$_{NH4}$$^{+}$ = (0,5 – 0,4) : 8 = 0,0125 mol

Vì phản ứng tạo cả H$_{2}$ nên NO$_{3}$$^{-}$ hết

B. ảo toàn N: n$_{KNO3}$ = n$_{NO}$ + n$_{NH4+}$ = 0,1 + 0,0125 = 0,1125 mol

→ Dung dịch muối gồm có \(\left\{ \begin{array}{l}{K^ + }:0,1125\,mol\\M{g^{2 + }}:0,1\,mol\\A{l^{3 + }}:0,1\,mol\\NH_4^ + :0,0125\,mol\\C{l^ – }\end{array} \right.\)

B. TĐT: n$_{Cl-}$ = n$_{K+}$ + 2n$_{Mg2+}$ + 3n$_{Al3+}$ + n$_{NH4+}$ = 0,625 mol

→ m = m$_{muối}$ = m$_{ion}$ = 31,9 gam