Hòa tan hết 15,84 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al2O3 và MgCO3 trong dung dịch chứa 1,08 mol NaHSO4 và 0,32

Câu hỏi số 550759:

Vận dụng cao

Hòa tan hết 15,84 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al₂O₃ và MgCO₃ trong dung dịch chứa 1,08 mol NaHSO₄ và 0,32 mol HNO₃, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa có khối lượng 149,16 gam và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm hai khí có tỉ khối so với H₂ bằng 22. Cho dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch Y, lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu được 13,6 gam rắn khan. Phần trăm khối lượng của Al₂O₃ có trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 20,0%.

B. 13,0%.

C. 12,0%.

D. 11,0%.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:550759

Phương pháp giải

Chất rắn sau nung là MgO → n_MgO

\(15,84(g)X\left\{ \begin{array}{l}Mg\\Al\\A{l_2}{O_3}\\MgC{O_3}\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}NaH{\rm{S}}{O_4}:1,08\\HN{O_3}:0,32\end{array} \right. \to 149,16(g)dd\,Y\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }}:0,34\\A{l^{3 + }}\\N{a^ + }:1,08\\NH_4^ + \\SO_4^{2 - }:1,08\\NO_3^ - \end{array} \right. + 0,{12^{mol}}\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{N_2}O\end{array} \right. + {H_2}O\)

BTKL: m_H2O = m_X + m_NaHSO4 + m_HNO3 - m_Y - m_khí → n_H2O

BTNT H: n_NH4⁺ = (n_NaHSO4 + n_HNO3 - 2n_H2O)/4

Đặt dd Y: n_Al³⁺ = x và n_NO3^- = y

(1) Phương trình về khối lượng muối

(2) Phương trình về bảo toàn điện tích

Giải hệ (1), (2) ⟹ x và y.

BTNT N: n_N2O = (n_HNO3 - n_NH4⁺ - n_NO3^-)/2 ⟹ n_CO2

BTNT C: n_MgCO3 = n_CO2

BTNT Mg: n_Mg = n_Mg²⁺ - n_MgCO3

Đặt trong X: n_Al = a và n_Al2O3 = b

(3) Phương trình về khối lượng hỗn hợp X

(4) Phương trình bảo toàn nguyên tố Al

Giải hệ (3), (4) ⟹ a và b.

Giải chi tiết

Chất rắn sau nung là MgO → n_MgO = 0,34 mol

BTKL: m_H2O = m_X + m_NaHSO4 + m_HNO3 - m_Y - m_khí = 11,16 gam ⟹ n_H2O = 0,62 mol

BTNT H: n_NH4⁺ = (n_NaHSO4 + n_HNO3 - 2n_H2O)/4 = 0,04 mol

Đặt dd Y: n_Al³⁺ = x và n_NO3^- = y

(1) m_Y = 0,34.24 + 27x + 1,08.23 + 0,04.18 + 1,08.96 + 62y = 149,16

(2) BTĐT: 0,34.2 + 3x + 1,08 + 0,04 = 1,08.2 + y

Giải hệ được: x = 0,16 và y = 0,12.

BTNT N: n_N2O = (n_HNO3 - n_NH4⁺ - n_NO3^-)/2 = 0,08 mol ⟹ n_CO2 = 0,12 - 0,08 = 0,04 mol

BTNT C: n_MgCO3 = n_CO2 = 0,04 mol

BTNT Mg: n_Mg = n_Mg²⁺ - n_MgCO3 = 0,3 mol

Đặt trong X: n_Al = a và n_Al2O3 = b

(3) 24.0,3 + 27a + 102b + 84.0,04 = 15,84

(4) a + 2b = 0,16 (BTNT: Al)

Giải hệ được: a = 0,12 và b = 0,02.

⟹ %m_Al = 12,88%.

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.