Hòa tan hết 7,92 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al2O3 và MgCO3 trong dung dịch chứa 0,54 mol NaHSO4 và 0,16

Câu hỏi số 385081:

Vận dụng cao

Hòa tan hết 7,92 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al₂O₃ và MgCO₃ trong dung dịch chứa 0,54 mol NaHSO₄ và 0,16 mol HNO₃, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa có khối lượng 74,58 gam và 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm hai khí có tỉ khối so với He bằng 11. Cho dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch Y, lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu được 6,8 gam rắn khan. Tổng phần trăm khối lượng của Al và Mg có trong hỗn hợp X là

A. 65,91%.

B. 27,27%.

C. 51,52%.

D. 20,45%.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:385081

Phương pháp giải

* X + 0,54 mol NaHSO₄ và 0,16 mol HNO₃ thì tính được n_H⁺ và n_NO3^-

Xét hỗn hợp khí Z có M = 44 (g/mol) mà Z có sẵn khí CO₂ (M = 44)

→ Khí còn lại trong Z cũng có M = 44 nên là N₂O

→ n_N2O + n_CO2

- BTKL có m_X + m_NaHSO4 + m_HNO3 = m_muối + m_H2O + m_khí

→ n_H2O

- Bảo toàn H có n_H⁺ = 2n_H2O + 4n_NH4⁺ → n_NH4⁺

- DD Y chứa Mg²⁺ (a mol); Al³⁺ (b mol); Na⁺ (0,54 mol); NH₄⁺ (0,02 mol); SO₄^2- (0,54 mol) và NO₃^- (c mol);

+ Bảo toàn điện tích → (1)

+ Khối lượng muối → (2)

- Y + NaOH dư thì thu được Mg(OH)₂ → rắn là MgO

Khối lượng chất rắn → (3)

Giải (1) (2) (3) thu được a, b, c

- Bảo toàn N có n_HNO3 = 2n_N2O + n_NO3(Y) + n_NH4⁺ → n_N2O

→ n_CO2 → n_MgCO3

* X + NaHSO₄ + HNO₃:

2H⁺ + O^2- → H₂O 2H⁺ + CO₃^2- → H₂O + CO₂

10H⁺ + 2NO₃^- + 8e → N₂O + 5H₂O 10H⁺ + NO₃^- + 8e → NH₄⁺ + 3H₂O

Ta có n_H⁺ = 2n_O^2- + 2n_CO3^2- + 10n_N2O + 10n_NH4⁺

→ n_O^2- → n_Al2O3

Từ m_X = 7,92 gam → m_Al+Mg = m_X – m_MgCO3 – m_Al2O3

→ %m_Al+Mg

Giải chi tiết

* X + 0,54 mol NaHSO₄ và 0,16 mol HNO₃ thì n_H⁺ = 0,7 mol và n_NO3^- = 0,16 mol

Xét hỗn hợp khí Z có M = 4.11 = 44 (g/mol) mà Z có sẵn khí CO₂ (M = 44)

→ Khí còn lại trong Z cũng có M = 44 nên là N₂O

→ n_N2O + n_CO2 = 0,06 mol

- BTKL có m_X + m_NaHSO4 + m_HNO3 = m_muối + m_H2O + m_khí

→ m_H2O = 7,92 + 0,54.120 + 0,16.63 – 0,06.44 – 74,58 = 5,58 mol → n_H2O = 0,31 mol

- Bảo toàn H có n_H⁺ = 2n_H2O + 4n_NH4⁺ = 0,7 → n_NH4⁺ = 0,02 mol

- DD Y chứa Mg²⁺ (a mol); Al³⁺ (b mol); Na⁺ (0,54 mol); NH₄⁺ (0,02 mol); SO₄^2- (0,54 mol) và NO₃^- (c mol);

+ Bảo toàn điện tích có 2a + 3b + 0,54 + 0,02 = 2.0,54 + c (1)

+ Khối lượng muối là m_muối = 24a + 27b + 0,54.23 + 0,02.18 + 0,54.96 + 62c = 74,58 (2)

- Y + NaOH dư thì thu được Mg(OH)₂ → rắn là MgO: a mol → 40a = 6,8 (3)

Giải (1) (2) (3) có a = 0,17 mol; b = 0,08 mol và c = 0,06 mol

- Bảo toàn N có n_HNO3 = 2n_N2O + n_NO3(Y) + n_NH4⁺ → n_N2O = 0,04 mol → n_CO2 = 0,02 mol → n_MgCO3 = 0,02 mol

* X + NaHSO₄ + HNO₃:

2H⁺ + O^2- → H₂O 2H⁺ + CO₃^2- → H₂O + CO₂

10H⁺ + 2NO₃^- + 8e → N₂O + 5H₂O 10H⁺ + NO₃^- + 8e → NH₄⁺ + 3H₂O

Ta có n_H⁺ = 2n_O^2- + 2n_CO3^2- + 10n_N2O + 10n_NH4⁺ = 0,7

→ n_O^2- = (0,7 – 10.0,02 – 10.0,04 – 2.0,02) : 2 = 0,03 mol

→ n_Al2O3 = 0,03 : 3 = 0,01 mol

Vì m_X = 7,92 gam nên m_Al+Mg = m_X – m_MgCO3 – m_Al2O3 = 5,22 gam

→ %m_Al+Mg = 65,91%

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.