Hòa tan hoàn toàn 37,8 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 8,96 lít hỗn hợp khí X (gồm

Câu hỏi số 379680:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 37,8 gam Al bằng dung dịch HNO₃ loãng, dư thu được 8,96 lít hỗn hợp khí X (gồm N₂O và N₂) (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Biết tỉ khối hơi của X so với H₂ là 18. Tính m.

Xem lời giải

Câu hỏi:379680

Phương pháp giải

- Tính được số mol Al.

- Đặt ẩn số mol mỗi khí, lập hệ phương trình về số mol và khối lượng của khí. Giải tìm được số mol mỗi khí.

- Ta so sánh số mol e do Al nhường và số mol e do khí nhận để kết luận về sự tạo muối NH₄NO₃.

- Áp dụng bảo toàn electron để tính số mol NH₄NO₃.

- Xác định thành phần của muối trong dung dịch sau phản ứng.

Giải chi tiết

\({n_{Al}} = \dfrac{{37,8}}{{27}} = 1,4(mol);\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{M_X} = 18.2 = 36;\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{n_X} = \dfrac{{8,96}}{{22,4}} = 0,4(mol)\)

Đặt số mol của N₂O và N₂ lần lượt là a và b.

Ta có hệ phương trình:\(\left\{ \begin{array}{l}{n_X} = a + b = 0,4\\{m_X} = 44{\rm{a}} + 28b = 0,4.36\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}a = 0,2\\b = 0,2\end{array} \right.\)

Ta có:

\(\mathop {Al}\limits^0 \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} + 3{\rm{e}}\) \(2\mathop N\limits^{ + 5} + 8{\rm{e}} \to 2\mathop N\limits^{ + 1} \,\,({N_2}O)\)

\(2\mathop N\limits^{ + 5} + 10{\rm{e}} \to {\rm{2}}\mathop N\limits^0 \,\,({N_2})\)

Số mol electron do Al nhường \( = 3{n_{Al}} = 1,4.3 = 4,2(mol)\)

Số mol electron do khí nhận \( = 8{n_{{N_2}O}} + 10{n_{{N_2}}} = 8.0,2 + 10.0,2 = 3,6(mol)\)

Ta thấy: 4,2 mol > 3,6 mol

→ Phản ứng tạo NH₄NO₃

Vậy các quá trình oxi hóa - khử là:

\(\mathop {Al}\limits^0 \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} + 3{\rm{e}}\) \(2\mathop N\limits^{ + 5} + 8{\rm{e}} \to 2\mathop N\limits^{ + 1} \,\,({N_2}O)\)

\(2\mathop N\limits^{ + 5} + 10{\rm{e}} \to {\rm{2}}\mathop N\limits^0 \,\,({N_2})\)

\(\mathop N\limits^{ + 5} + 8{\rm{e}} \to \mathop N\limits^{ - 3} (N{H_4}N{O_3})\)

Áp dụng bảo toàn e: \(3{n_{Al}} = 8{n_{{N_2}O}} + 10{n_{{N_2}}} + 8{n_{N{H_4}N{O_3}}}\)

\( \Leftrightarrow 3.1,4 = 8.0,2 + 10.0,2 + 8{n_{N{H_4}N{O_3}}} \Leftrightarrow {n_{N{H_4}N{O_3}}} = 0,075\)

Vậy dung dịch muối chứa: \({n_{Al{{(N{O_3})}_3}}} = {n_{Al}} = 1,4(mol);\,\,\,\,\,\,{n_{N{H_4}N{O_3}}} = 0,075(mol)\)

Khối lượng muối là: \(m = 1,4.213 + 0,075.80 = 304,2(g)\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K8 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 11 cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.