Hỗn hợp X gồm a mol P và b mol S. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng lấy dư 20% so

Câu hỏi số 452472:

Vận dụng

Hỗn hợp X gồm a mol P và b mol S. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO₃ đặc, nóng lấy dư 20% so với lượng cần phản ứng thu được dung dịch Y và thoát ra khí NO₂ (sản phẩm khử duy nhất). Trung hoà dung dịch Y bằng NaOH thì cần bao nhiêu mol?

A. (3,2a + 1,6b).

B. (1,2a + 3b).

C. (3a + 2b).

D. (4a + 3,2b).

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:452472

Phương pháp giải

Cách 1: Tính toán theo các PTHH

P + 5HNO_{3 đ} \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

S + 6HNO_{3 đ} \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

Các phản ứng xảy ra khi trung hòa:

H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O

Cách 2: Sử dụng bảo toàn e

- Khi X + HNO₃: \(\left\{ \begin{array}{l}P\left( a \right)\\S\left( b \right)\end{array} \right. + HN{O_3} \to \left\{ \begin{array}{l}{H_3}P{O_4}\left( a \right)\\{H_2}S{O_4}\left( b \right)\\HN{O_3}du\end{array} \right. + N{O_2} + {H_2}O\)

Áp dụng bảo toàn e: n_NO2 = 5n_P + 6n_S.

Bảo toàn nguyên tố N: n_{HNO3 pư} = n_NO2 ⟹ n_{HNO3 dư} = 20%.n_{HNO3 pư}.

- Khi trung hòa thì n_OH^- = n_H⁺ ⟹ n_NaOH = 3n_H3PO4 + 2n_H2SO4 + n_{HNO3 dư}.

Giải chi tiết

Cách 1: Viết PTHH

P + 5HNO_{3 đ} \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

a → 5a → a (mol)

S + 6HNO_{3 đ} \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

b → 6b → b (mol)

⟹ n_{HNO3 pứ} = 5a + 6b (mol)

⟹ n_{HNO3 dư} = 20%.n_{HNO3 pứ} = 20%.(5a + 6b) = a + 1,2b (mol)

⟹ Dung dịch Y gồm \(\left\{ \begin{array}{l}{H_3}P{O_4}:\,\,a\left( {mol} \right)\\{H_2}S{O_4}:b\left( {mol} \right)\\HN{O_3}:a + 1,2b\left( {mol} \right)\end{array} \right.\)

Các phản ứng xảy ra khi trung hòa:

H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O

⟹ n_NaOH = 3n_H3PO4 + 2n_H2SO4 + n_{HNO3 dư} = 3a + 2b + (a + 1,2b) = 4a + 3,2b (mol)

Cách 2: Sử dụng bảo toàn e

Áp dụng bảo toàn e: 5n_P + 6n_S = n_NO2 = 5a + 6b (mol)

Bảo toàn nguyên tố N: n_{HNO3 pư} = n_NO2 = 5a + 6b (mol)

⟹ n_{HNO3 dư} = 20%.(5a + 6b) = a + 1,2b (mol)

- Khi trung hòa thì n_OH^- = n_H⁺

⟹ n_NaOH = 3n_H3PO4 + 2n_H2SO4 + n_{HNO3 dư} = 3.a + 2.b + (a + 1,2b) = 4a + 3,2b (mol).

Đáp án cần chọn là: D

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.