Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Al và Mg trong V ml dung dịch HNO3 2,5M. Kết thúc phản ứng thu

Câu hỏi số 313223:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Al và Mg trong V ml dung dịch HNO₃ 2,5M. Kết thúc phản ứng thu được dung dịch X (không chứa muối amoni) và 0,084 mol hỗn hợp khí N₂ và N₂O có tỉ khối so với oxi là 31:24. Cho từ từ dung dịch NaOH 2M vào dung dịch X thì lượng kết tủa biến thiên theo đồ thị hình vẽ bên.

Giá trị của m và V lần lượt là

A. 6,36 và 378,2.

B. 7,5 và 250,0.

C. 6,36 và 250,0.

D. 7,5 và 387,2.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:313223

Phương pháp giải

- Công thức tính nhanh khi hỗn hợp KL + HNO₃

n_e = n_{e KL} = n_NO2 + 3n_NO + 8n_N2O + 10n_N2 + 8n_NH4NO3

n_HNO3 = 2n_NO2 + 4n_NO + 10n_N2O + 12n_N2 + 10n_NH4NO3

- Bài toán Al³⁺ + OH^- : Cho biết nAl³⁺= a và nOH^- = b, tính số mol kết tủa:

+ Với muối nhôm

Các phản ứng xảy ra:

Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃ (1)

Al(OH)₃ + OH^- → [Al(OH)₄]^- (2)

Từ (1) và (2) ta rút ra kết luận:

+ Nếu b/a ≤ 3 thì kết tủa chưa bị hoà tan và

nAl(OH)₃ = b/3

+ Nếu 3 < b/a < 4 thì kết tủa bị hoà tan 1 phần

Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃ (1)

mol a → 3a → a

Al(OH)₃ + OH^- [Al(OH)₄]^- (2)

Mol b-3a b-3a

nAl(OH)₃ = 4a - b

+ Nếu b/a ≥ 4 thì kết tủa bị hoà tan hoàn toàn

Giải chi tiết

- Xét hỗn hợp khí: M_khí = 32.31/24 = 124/3

⟹ n_N2 + n_N2O = 0,084 mol và 28n_N2 + 44n_N2O = 0,084.124/3

⟹ n_N2 = 0,014; n_N2O = 0,07 mol

- Xét phản ứng kim loại và HNO₃:

n_e = 3n_Al+ 2n_Mg = 10n_N2 + 8n_N2O = 0,7 mol ^(*)

n_{HNO3 pứ} = 12n_N2 + 10n_N2O = 0,868 mol

- Xét đồ thị :

+) Tại n_NaOH = 0,05.2 = 0,1 mol thì bắt đầu có kết tủa ⟹ n_{HNO3 dư} = n_NaOH = 0,1 mol

⟹ ån_HNO3 = 0,868 + 0,1 = 0,968 mol ⟹ V_HNO3 = 0,968 : 2,5 = 0,3872 lit = 387,2 ml

+) Tại n_NaOH = 0,4125.2 = 0,825 mol (Lúc này lượng kết tủa giảm sau khi đạt max)

⟹ Al(OH)₃ tan 1 phần ⟹ n_{NaOH pứ} = n_NaOH - n_{HNO3 dư} - 2n_Mg(OH)2

Các phản ứng: H⁺ + OH^- → H₂O

Mg²⁺ + 2OH^- → Mg(OH)₂

Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃

Al(OH)₃ + OH^- → AlO₂^- + 2H₂O

⟹ m_{kết tủa} = m_Mg(OH)2 + m_Al(OH)3 = 58.n_Mg + 78.(4n_Al - n_OH-)

⟹ 17,45 = 58.n_Mg + 78.[4n_Al - (0,825 - 0,1 - 2n_Mg)] ^(**)

Từ (*) và (**) ⟹ n_Mg = 0,2; n_Al = 0,1 mol

⟹ m = m_Al + m_Mg = 27.0,1 + 24.0,2 = 7,5 gam.

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.