Cho 20,76 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al(NO3)3 và MgCO3 (trong đó oxi chiếm 41,618% về khối lượng) vào

Câu hỏi số 396758:

Vận dụng cao

Cho 20,76 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al(NO₃)₃ và MgCO₃ (trong đó oxi chiếm 41,618% về khối lượng) vào dung dịch hỗn hợp gồm x mol HNO₃ và 0,48 mol H₂SO₄, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa, khối lượng muối là 56,28 gam và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm CO₂, N₂, H₂. Cho dung dịch NaOH dư vào Y, thu được 13,34 gam kết tủa. Thành phần % theo khối lượng của N₂ trong Z có giá trị gần nhất là

A. 80%.

B. 17%.

C. 1%.

D. 20%.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:396758

Phương pháp giải

Đặt số mol Mg, Al, Al(NO₃)₃ và MgCO₃ trong X lần lượt là x, y, z, t ⟹ phương trình khối lượng m_X (1)

Do tạo khí H₂ nên dung dịch Y không chứa NO₃^-, dung dịch Y có thể có NH₄⁺

\(X{\rm{ + }}\left\{ \begin{array}{l}{H_2}S{O_4}:0,48\\HN{O_3}:x\end{array} \right. \to {\rm{dd}}\,Y{\rm{:56,28(g)}}\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }}:x + t\\A{l^{3 + }}:y + z\\N{H_4}^ + \\S{O_4}^{2 - }:0,48\end{array} \right.\)

Khi cho NaOH dư vào Y thì được 13,34 g Mg(OH)₂ ⟹ n_Mg(OH)2

Bảo toàn Mg ⟹ (2)

Từ phần trăm khối lượng của O ⟹ (3)

Bảo toàn điện tích tính NH₄⁺

Từ khối lượng muối ⟹ (4)

Giải (1)(2)(3)(4) thu được giá trị của x, y, z, t

Xét hỗn hợp khí:

+ Bảo toàn C ⟹ n_CO2 = n_MgCO3

+ Đặt ẩn là số mol của khí H₂ và N₂. Lập hệ phương trình về tổng mol khí và bảo toàn electron. Giải tìm được số mol mỗi khí ⟹ %m_N2

Giải chi tiết

Đặt số mol Mg, Al, Al(NO₃)₃ và MgCO₃ trong X lần lượt là x, y, z, t thì 24x + 27y + 213z + 84t = 20,76 (1)

Do tạo khí H₂ nên dung dịch Y không chứa NO₃^-, dung dịch Y có thể có NH₄⁺

Khi cho NaOH dư vào Y thì được 13,34 g Mg(OH)₂ ⟹ n_Mg(OH)2 = 0,23 mol

Bảo toàn Mg → n_Mg(OH)2 = n_Mg + n_MgCO3 ⟹ 0,23 = x + t (2)

Khối lượng của O trong X: 16(9z + 3t) = 20,76 . 41,618% (3)

BTĐT dd Y ⟹ n_NH4+ = 0,96 - 2x - 2t - 3y - 3z (mol)

Khối lượng muối trong Y: m_muối = 24.0,23 + 27(y + z) + 0,48.96 + 18(0,96 - 2x - 2t - 3y - 3z) = 56,28 (4)

Giải (1)(2)(3)(4) có: x = 0,11; y = 0,14; z = 0,02; t = 0,12

⟹ n_NH4+= 0,02 mol

Bảo toàn C ⟹ n_CO2 = n_MgCO3 = 0,12 mol

Hỗn hợp khí Z có 0,12 mol CO₂; a mol H₂ và b mol N₂ nên a + b = 0,2 - 0,12 = 0,08 (*)

Quá trình cho - nhận e:

Mg → Mg²⁺ + 2e N⁺⁵ + 8e → N^-3

Al → Al³⁺ + 3e 2N⁺⁵ + 10e → N₂

2H⁺ +2e → H₂

Áp dụng bảo toàn e: 0,11.2 + 3.0,14 = 8.0,02 + 10b + 2a (**)

Giải (*)(**) ⟹ a = b = 0,04

\( \to \% {m_{{N_2}}} = \frac{{0,04.28}}{{0,12.44 + 0,04.2 + 0,04.28}}.100\% = 17,3\% \) gần nhất với 17%

Đáp án cần chọn là: B

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.