Cho 30,24 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Mg, MgCO3 và Mg(NO3)2 (trong đó, nguyên tố oxi chiếm 28,57% về

Câu hỏi số 316783:

Vận dụng cao

Cho 30,24 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Mg, MgCO₃ và Mg(NO₃)₂ (trong đó, nguyên tố oxi chiếm 28,57% về khối lượng hỗn hợp) vào dung dịch chứa 0,12 mol HNO₃ và 1,64 mol NaHSO₄, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa có khối lượng 215,08 gam và hỗn hợp khí Z gồm N₂O, N₂, CO₂ và H₂ (trong đó số mol của N₂O bằng số mol của CO₂). Tỉ khối hơi của Z so với He bằng a. Giá trị gần nhất của a là

A. 7,0

B. 6,5

C. 8,0

D. 7,5

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:316783

Phương pháp giải

Do khí thu được có chứa H₂ nên dd Y không chứa NO₃^-.

Sơ đồ bài toán:

\(30,24(g)X\left\{ \matrix{
Mg \hfill \cr
MgC{O_3} \hfill \cr
Mg{(N{O_3})_2} \hfill \cr} \right. + \left\{ \matrix{
HN{O_3}:0,12 \hfill \cr
NaHS{O_4}:1,64 \hfill \cr} \right. \to 215,08(g)\left\{ \matrix{
M{g^{2 + }} \hfill \cr
N{a^ + }:1,64 \hfill \cr
N{H_4}^ + \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:1,64 \hfill \cr} \right. + Z\left\{ \matrix{
{N_2}O \hfill \cr
C{O_2} \hfill \cr
{N_2} \hfill \cr
{H_2} \hfill \cr} \right. + {H_2}O\)

Sử dụng định luật bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố để tính số mol của các chất, ion.

Giải chi tiết

Do khí thu được có chứa H₂ nên dd Y không chứa NO₃^-.

Sơ đồ bài toán:

- Xét dd Y: Đặt n_Mg2+= x và n_NH4+= y (mol)

+ m _muối= m_Mg2++ m_Na++ m_NH4++ m_SO42-=> 24x + 1,64.23 + 18y + 1,64.96 = 215,08 (1)

+ BTĐT: 2n_Mg2++ n_Na++ n_NH4+= 2n_SO42-=> 2x + 1,64 + y = 1,64.2 (2)

Giải hệ (1) và (2) thu được x = 0,8 và y = 0,04

- Xét hỗn hợp X: m_O = 30,24.28,57% = 8,64 gam => n_O = 0,54 mol

Đặt n_Mg = a; n_MgCO3 = b; n_Mg(NO3)2 = c (mol)

+ BTNT “Mg”: n_Mg2+= a + b + c = 0,8 (3)

+ m_X = 24a + 84b + 148c = 30,24 (4)

+ n_O(X)= 3b + 6c = 0,45 (5)

Giải hệ (3), (4), (5) được a = 0,68; b = 0,06; c = 0,06

- Xét hỗn hợp khí Z:

n_CO2 = n_MgCO3 = 0,06 mol => n_N2O = 0,06 mol (theo giả thiết số mol N₂O bằng số mol CO₂)

BTNT “N”: 2n_Mg(NO3)2+ n_HNO3 = n_NH4++ 2n_N2O + 2n_N2

=> 2.0,06 + 0,12 = 0,04 + 2.0,06 + 2n_N2 => n_N2 = 0,04 mol

Mặt khác, BTNT “O”: n_O(X) + 3n_HNO3 + 4n_NaHSO4 = 4n_SO42- + n_N2O + 2n_CO2 + n_H2O

=> 0,54 + 0,12.3 + 1,64.4 = 1,64.4 + 0,06 + 2.0,06 + n_H2O => n_H2O = 0,72 mol

BTNT “H”: n_HNO3 + n_NaHSO4 = 4n_NH4+ + 2n_H2 + 2n_H2O

=> 0,12 + 1,64 = 4.0,04 + 2n_H2 + 2.0,72 => n_H2 = 0,08 mol

Vậy hỗn hợp khí Z gồm có: N₂O (0,06 mol); CO₂ (0,06 mol); N₂ (0,04 mol); H₂ (0,08 mol)

M_Z = \({{0,06.44 + 0,06.44 + 0,04.28 + 0,08.2} \over {0,06 + 0,06 + 0,04 + 0,08}}\) = 82/3

=> d_Z/He = 82/3 : 4 = 41/6 = 6,83 gần nhất với 7

Đáp án cần chọn là: A

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.