Hòa tan hoàn toàn 27,04 gam hỗn hợp X gồm Mg(NO3)2, Al2O3, Mg và Al vào dung dịch chứa NaNO3 và 2,16

Câu hỏi số 409318:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 27,04 gam hỗn hợp X gồm Mg(NO₃)₂, Al₂O₃, Mg và Al vào dung dịch chứa NaNO₃và 2,16 mol HCl. Sau phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối và 6,272 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm N₂O và H₂. Tỉ khối của Z so với He là 5. Dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa 2,28 mol NaOH thu được kết tủa. Lấy kết tủa nung ngoài không khí tới khối lượng không đổi thu được 19,2 gam chất rắn. Khối lượng của Al trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 6,45.

B. 7,82.

C. 6,34.

D. 7,79.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:409318

Phương pháp giải

Quy đổi, bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron.

Giải chi tiết

Xét hỗn hợp khí Z có n_Z = n_N2O + n_H2 = 0,28 mol và m_Z = M_Z.n_Z = 20.0,28 = 44n_N2O + 2n_H2 = 5,6 (g)

→ n_N2O = 0,12 mol và n_H2 = 0,16 mol

Quy đổi hỗn hợp X thành \(\left\{ \begin{array}{l}Mg:x(mol)\\Al:y(mol)\\N{O_3}:z(mol)\\O:t(mol)\end{array} \right.\)→ m_X = 24x + 27y + 62z + 16t = 27,04 (g)(1)

Lại có chất rắn thu được sau khi nung kết tủa của phản ứng Y + NaOH là MgO → n_MgO = 19,2 : 40 = 0,48 mol

Bảo toàn Mg có x = 0,48 (mol) (2)

Ta có: 10H⁺ + 2NO₃^- + 8e → 5H₂O + N₂O

2H⁺ + 2e → H₂

2H⁺ + O + 2e → H₂O

10H⁺+ NO₃^-+ 8e → 3H₂O + NH₄⁺ (có thể có phản ứng này)

n_HCl = 2,16 = 10.0,12 + 2.0,16 + 2.t + 10n_NH4⁺ → 2t + 10n_NH4⁺ = 0,64 (3)

Bảo toàn N có n_NaNO3 + n_NO3= n_NH4⁺ + 2n_N2O → n_NaNO3 = n_NH4⁺+ 2.0,12 - z

Dung dịch Y sau phản ứng chỉ có muối gồm các ion Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Cl^- và có thể có NH₄⁺ nên bảo toàn điện tích có:

n_Na⁺ + 2n_Mg²⁺ + 3n_Al³⁺ + n_NH4⁺ = n_Cl^- → n_NH4⁺+ 2.0,12 - z + 2x + 3y + n_NH4⁺= 2,16 (4)

Y + NaOH thì n_NaOH = 2,28 = 2n_Mg²⁺ + 4n_Al³⁺ + n_NH4⁺ = 2x + 4y + n_NH4⁺ (5)

Giải (1)(2)(3)(4)(5) có x = 0,48 mol; y = 0,32 mol; z = 0,08 mol; t = 0,12 mol và n_NH4+ = 0,04 mol

Xét hỗn hợp X có n_Al2O3 = n_O(X): 3 = t : 3 = 0,12 : 3 = 0,04 mol

Bảo toàn Al có n_Al(X)= 2n_Al2O3 + n_Al → 0,32 = 2.0,04 + n_Al → n_Al = 0,24 mol → m_Al = 0,24.27 = 6,48 gam gần nhất với 6,45 gam

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.