by Cho 9,6 gam Mg tác dụng với dung dịch chứa 1,2 mol HNO$_{3}$, thu được dung dịch X và m gam hỗn hợp khí. Thêm 500 ml dung dịch NaOH 2M vào X, thu được dung dịch Y, kết tủa và 1,12 lít khí Z (đktc). Lọc bỏ kết tủa, cô cạn Y thu được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi, thu được 67,55 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:
A. 5,8
B. 6,8
C. 4,4
D. 7,6
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: D
Lời giải chi tiết:
Nhận xét nếu 1 mol NaOH cho vào X mà phản ứng vừa đủ → n$_{NaNO3 }$= 1 mol
Nung đến khối lượng không đổi thu được NaNO$_{2}$: n$_{NaNO2}$ = n$_{NaNO3}$ = 1 mol
Khi đó m$_{NaNO2}$ = 1. 69 = 69 gam > 67,55 gam
→ Chứng tỏ T có chứa x mol NaNO$_{3}$ và y mol NaOH dư
Nung T đến khối lượng không đổi thu được NaNO$_{2}$ (x mol) và NaOH (y mol)
B. TNT “Na”: n$_{NaOH}$ = n$_{NaNO2}$ + n$_{NaOH dư}$ ⇒ x + y = 1 (1)
m $_{chất rắn}$ = 69x + 40y = 67,55 (2)
Giải hệ trên ta có: x = 0,95 và y = 0,05
Mặt khác: NaOH + X → dung dịch Y và 0,05 mol khí Z (khí NH$_{3}$)
Nên chứng tỏ dung dịch Y có chứa 0,05 muối NH$_{4}$NO$_{3}$
Ta có sơ đồ phản ứng:
0,4 mol Mg + 1,2 mol HNO$_{3}$ → 0,4 mol Mg$^{2+}$, 0,05 mol NH$_{4}$$^{+}$, H$^{+}$ còn dư và 0,95 mol NO$_{3}$$^{-}$ + (N; O) + H$_{2}$O
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích với dung dịch Y ta có:
n$_{H+}$ = 0,95 – (0,4.2+ 0,05) = 0,1mol
B. ảo toàn nguyên tố H ta tính được n$_{H2O}$ = (1,2- 0,05.4- 0,1)/2 = 0,45 mol
B. ảo toàn nguyên tố O ta tính được n$_{O (spk)}$ = 0,3 mol
B. ảo toàn nguyên tố N ta tính được n$_{N (spk)}$ = 0,2 mol
Vậy m$_{spk}$ = m$_{O}$+ m$_{N}$ = 0,3. 16 + 0,2.14 = 7,6 gam
Đáp án D
