by Cho hỗn hợp gồm Mg và Al (tỉ lệ mol 1:1) tan vừa đủ trong dung dịch gồm HCl; 0,05 mol NaNO$_{3}$ và 0,1 mol KNO$_{3}$. Sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch X chứa m gam muối; 0,125 mol hỗn hợp khí Y gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Tỉ khối của Y so với H$_{2}$ là 12,2. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 50,0.
B. 48,6.
C. 35,4.
D. 47,3.
Hướng dẫn
Chọn phương án: D
Phương pháp giải:
– Biện luận các chất khí trong hỗn hợp khí sản phẩm ⇒ số mol các khí
⇒ Biện luận chất nào dư, chất nào hết sau phản ứng
⇒ Các chất trong dung dịch X (Chú ý kiểm tra xem có NH$_{4}$$^{+}$ trong dung dịch hay không)
– Dựa vào định luật bảo toàn điện tích để tích số mol các ion trong dung dịch
⇒ Khối lượng chất tan trong X
Lời giải chi tiết:
Vì hỗn hợp khí thu được có d$_{Y/H2}$ = 12,2 ⇒ M$_{khí}$ = 12,2.2 = 24,4
Có 1 khí hóa nâu ngoài không khí (NO có M = 30 > 24,4) ⇒ khí còn lại có M < 24,4
⇒ Chỉ có thể là H$_{2}$ ⇒ NO$_{3}$$^{-}$ hết trước H$^{+}$.
Ta có: n$_{NO}$ + n$_{H2}$ = 0,125 mol $^{(1)}$
Và: m$_{khí}$ = 30n$_{NO}$ + 2n$_{H2}$ = 0,125.24,4 = 3,05g $^{(2)}$
Từ (1,2) ⇒ n$_{NO}$ = 0,1 ; n$_{H2}$ = 0,025 mol
B. ảo toàn nguyên tố N: n$_{NaNO3}$ + n$_{KNO3}$ = n$_{NO}$ + n$_{NH4 (nếu có)}$
⇒ n$_{NH4}$ = 0,05 mol
B. ảo toàn electron: 3n$_{Al}$ + 2n$_{Mg}$ = 3n$_{NO}$ + 8n$_{NH4}$ + 2n$_{H2}$ = 3.0,1 + 8.0,05 + 0,025.2 = 0,75 mol
Và: n$_{Mg}$ = n$_{Al}$ (Đề bài)
⇒ n$_{Mg}$ = n$_{Al}$ = 0,15 mol
Vậy dung dịch X chứa: 0,15 mol Mg$^{2+}$ ; 0,15 mol Al$^{3+}$ ; 0,05 mol Na$^{+}$ ; 0,1 mol K$^{+}$ ; 0,05 mol NH$_{4}$$^{+}$ ; Cl$^{-}$
B. ảo toàn điện tích: n$_{Cl}$ = 2n$_{Mg}$ + 3n$_{Al}$ + n$_{Na}$ + n$_{K}$ + n$_{NH4}$ = 0,95 mol
⇒ m = åm$_{ion}$ = 0,15.24 + 0,15.27 + 0,05.23 + 0,1.39 + 0,05.18 + 0,95.35,5 = 47,235g (Gần nhất với giá trị 47,3g)
Đáp án D
