by Cho 8,64 gam Mg vào dung dịch hỗn hợp NaNO$_{3}$ và H$_{2}$SO$_{4}$, đun nhẹ hỗn hợp phản ứng, lúc đầu tạo ra sản phẩm khử là khí NO, sau đó thấy thoát ra khí không màu X. Sau khi các phản ứng kết thúc thấy còn lại 4,08 gam chất rắn không tan. Biết rằng tổng thể tích của hai khí NO và X là 1,792 lít (đktc) và tổng khối lượng là 1,84 gam. Cô cạn cẩn thận dung dịch sau phản ứng tu được m gam chất muối khan. Giá trị nào sau đây gần với m nhất?
A. 29,60 gam
B. 36,25 gam
C. 28,70 gam
D. 31,52 gam
Hướng dẫn
Chọn phương án: A
Phương pháp giải:
– Khí X là H$_{2}$.
Gọi n$_{NO}$ = a (mol); n$_{H2}$ = b (mol)
∑ n$_{X}$ = a + b = 0,08 (1)
∑ m$_{X}$ = 30a + 2b = 1,84 (2)
Từ (1) và (2) ⇒ a = ?; b = ?
– Bảo toàn electron thấy: ∑ n$_{e (nhận)}$ = 3n$_{NO}$ + 2n$_{H2}$ < n$_{e (Mg nhường)}$ ⇒ tạo muối NH$_{4}$$^{+}$
– Bảo toàn electron ⇒ ⇒ n$_{NH4+}$ = (2n$_{Mg pư}$ – 3n$_{NO}$ – 2n$_{H2}$)/8
– Bảo toàn nguyên tố N ⇒ n$_{NO3}$- ⇒ n$_{Na+}$ ⇒ n$_{Na2SO4}$
⇒ m$_{muối}$ = m$_{MgSO4}$ + m$_{(NH4)2SO4}$ + m$_{Na2SO4}$
Lời giải chi tiết:
m$_{Mg}$ pư = 8,64 – 4,08 = 4,56 (g) ⇒ n$_{Mg}$ pư = 0,19 (mol) ⇒ n$_{e (Mg nhường)}$ = 0,38 (mol)
n$_{X}$ = 0,08 (mol) ⇒ M$_{X}$ = 1,84: 0,08 = 23(g/mol) ⇒ khí X là H$_{2}$
Gọi n$_{NO}$ = a (mol); n$_{H2}$ = b (mol)
∑ n$_{X}$ = a + b = 0,08 (1)
∑ m$_{X}$ = 30a + 2b = 1,84 (2)
Từ (1) và (2) ⇒ a = 0,06 ; b = 0,02
⇒ ∑ n$_{e (nhận)}$ = 3n$_{NO}$ + 2n$_{H2}$ = 0,06.3 + 0,02.2 = 0,22 < n$_{e (Mg nhường)}$ = 0,38
⇒ tạo muối NH$_{4}$$^{+}$
B. ảo toàn electron ⇒ 2n$_{Mg pư}$ = 3n$_{NO}$ + 2n$_{H2}$ + 8n$_{NH4+}$
⇒ n$_{NH4+}$ = (2n$_{Mg pư}$ – 3n$_{NO}$ – 2n$_{H2}$)/8 = 0,02 (mol)
B. TNT N ⇒ n$_{NO3}$- = n$_{NO}$ + n$_{NH4+}$ = 0,06 + 0,02 = 0,08 (mol) ⇒ n$_{Na+}$ = 0,08 (mol)
⇒ m$_{muối}$ = m$_{MgSO4}$ + m$_{(NH4)2SO4}$ + m$_{Na2SO4}$
= 0,19. 120 + 132. 0,01 + 0,04. 142
= 29,8 (g) ≈ 29,6 (g)
Đáp án A
