by Hòa tan hoàn toàn 9,942 gam hỗn hợp gồm Al và Mg vào dung dịch HNO$_{3}$ loãng, thu được dung dịch X và 3,136 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm 2 khí không màu trong đó có một khí hóa nâu trong không khí, khối lượng của Y là 5,18 gam. Cô cạn cẩn thận dung dịch A thu được m gam chất rắn. Nung lượng chất rắn này đến khối lượng không đổi được 17,062 gam chất rắn. Giá trị gần đúng nhất của m là:
A. 62,333gam
B. 65,123gam
C. 66,323gam
D. 18,262gam
Hướng dẫn
Chọn phương án: C
Phương pháp giải:
– Xét hỗn hợp khí Y: Khí không màu hóa nâu trong không khí là NO
→ M$_{Y}$ = 5,18 : 0,14 = 37 → Khí còn lại có M > 37
→ Y có khí N$_{2}$O và NO với số mol x và y mol → Lập hệ theo số mol và khối lượng của Y giải x và y
– Tóm tắt sơ đồ:
Đặt số mol Al và Mg lần lượt là a và b mol thì → pt (1)
B. ảo toàn nguyên có có n$_{Al2O3}$ = ½ a và n$_{MgO}$ = b mol → pt (2)
Giải hệ trên được a và b
– Bảo toàn electron: 3n$_{Al}$ + 2n$_{Mg}$ = 3n$_{NO}$ + 8n$_{N2O}$ + 8n$_{NH4NO3}$ → n$_{NH4NO3}$
Lời giải chi tiết:
– Xét hỗn hợp khí Y: Khí không màu hóa nâu trong không khí là NO
→ M$_{Y}$ = 5,18 : 0,14 = 37 → Khí còn lại là khí không màu có M > 37 (N$_{2}$O)
Giả sử Y chứa N$_{2}$O (x mol)và NO (y mol) → \(\left\{ \begin{array}{l}44{\rm{x}} + 30y = 5,18\\x + y = 0,14\end{array} \right. \to x = y = 0,07\,mol\)
– Sơ đồ tóm tắt:
Đặt số mol Al và Mg lần lượt là a và b mol:
+ m $_{hh}$ = 27a + 24b = 9,942 (1)
+ Chất rắn sau nung chứa: n$_{Al2O3}$ = 0,5n$_{Al}$ = 0,5a (mol) và n$_{MgO}$ = n$_{Mg}$ = b (mol) (Áp dụng bảo toàn nguyên tố)
→ m $_{chất rắn}$ = 51a + 40b = 17,062 (2)
Giải hệ trên được a = 0,082 mol và b = 0,322 mol
B. ảo toàn electron: 3n$_{Al}$ + 2n$_{Mg}$ = 3n$_{NO}$ + 8n$_{N2O}$ + 8n$_{NH4NO3}$
→ 3.0,082 + 2.0,322 = 3.0,07 + 8.0,07 + 8n$_{NH4NO3}$
→ n$_{NH4NO3}$ = 0,015 mol
→ Khi cô cạn dung dịch thu được: 0,015 mol NH$_{4}$NO$_{3}$; 0,082 mol Al(NO$_{3}$)$_{3}$ và 0,322 mol Mg(NO$_{3}$)$_{2}$
→ m = 0,015.80 + 0,082.213 + 0,322.148 = 66,322 gam gần nhất với 66,323 gam
Đáp án C
