Để m gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Fe và Cu trong không khí một thời gian, thu được 35,3 gam hỗn

Câu hỏi số 679407:

Vận dụng cao

Để m gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Fe và Cu trong không khí một thời gian, thu được 35,3 gam hỗn hợp Y gồm các kim loại và oxit của chúng. Cho 0,6 mol khí CO qua Y nung nóng, thu được hỗn hợp rắn Z và hỗn hợp khí T có tỉ khối so với H₂ là 18. Hòa tan hoàn toàn Z trong dung dịch chứa 1,75 mol HNO₃, thu được dung dịch chỉ chứa 120 gam muối và 0,2 mol hỗn hợp khí E gồm NO và N₂. Tỉ khối của E so với H₂ là 14,75. Giá trị của m là

A. 30,5.

B. 27,3.

C. 28,1.

D. 28,9.

Đáp án đúng là: C

Phương pháp giải

${{\rm{m}}_{\rm{X}}} + {{\rm{m}}_{{\rm{Oxi}}}} = {{\rm{m}}_{\rm{Y}}}$

${{\rm{m}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}} + {{\rm{m}}_{\rm{O}}} = {{\rm{m}}_{{\rm{CO}}}}$

$\mathrm{n}_{\mathrm{HNO}_3}=2 \mathrm{n}_{\mathrm{NO}_2}+4 \mathrm{n}_{\mathrm{NO}}+10 \mathrm{n}_{\mathrm{N}_2 \mathrm{O}}+12 \mathrm{n}_{\mathrm{N}_2}+10 \mathrm{n}_{\mathrm{NH}_4 \mathrm{NO}_3}+2 \mathrm{n}_{\mathrm{O}_{\text {(oxit }}}$

Giải chi tiết

Gọi n_{O (Y)} = x (mol); ${{\rm{n}}_{{\rm{NH}}_4^ + }} = {\rm{y (mol)}}$

Ta có: m_Y = m + 16x = 35,3 (g)(1)

Hỗn hợp khí T gồm: ${{\rm{n}}_{{\rm{CO}}}} = {\rm{a (mol); }}{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}} = {\rm{b (mol)}}$

Bảo toàn nguyên tố C: (*)

Tỉ khối của T so với H₂ là 18 ta có: $\dfrac{{{\rm{a}}{\rm{.44 + b}}{\rm{.28}}}}{{0,6}} = 18.2 \Leftrightarrow 44{\rm{a + 28b = 21}}{\rm{,6}}$ (**)

Từ (*) và (**) suy ra a = 0,3 mol; b = 0,3 mol.

${{\rm{n}}_{{\rm{O (Y)}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{O (Z)}}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{O (Z)}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{O (Y)}}}} - {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}} = {\rm{x}} - 0,3{\rm{ (mol)}}$

Hỗn hợp chất rắn Z: m (g) kim loại + (x – 0,3) mol O.

0,2 mol hỗn hợp khí E: NO và N₂; tỉ khối của E so với H₂ là 14,75

Tương tự: $\Rightarrow \mathrm{n}_{\mathrm{NO}}=0,15(\mathrm{~mol}) ; \mathrm{n}_{\mathrm{N}_2}=0,05(\mathrm{~mol})$

Ta có: ${{\rm{n}}_{{\rm{HN}}{{\rm{O}}_3}}} = 4{{\rm{n}}_{{\rm{NO}}}} + 12{{\rm{n}}_{{{\rm{N}}_2}}} + 10{{\rm{n}}_{{\rm{NH}}_{_4}^ + }} + 2{{\rm{n}}_{{\rm{O (trong oxit)}}}}$

$\begin{array}{l} \Leftrightarrow 1,75 = 0,15.4 + 0,05.12 + 10{\rm{y}} + 2({\rm{x}} - 0,3)\\ \Leftrightarrow 2{\rm{x}} + 10{\rm{y}} = 1,15{\rm{ (2)}}\end{array}$

Bảo toàn nguyên tố N:

$\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{\rm{HN}}{{\rm{O}}_3}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{NO}}_3^ - }} + {{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{H}}_4}}} + 2{{\rm{n}}_{{{\rm{N}}_2}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{NO}}}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{NO}}_3^ - }} = {{\rm{n}}_{{\rm{HN}}{{\rm{O}}_3}}} - ({{\rm{n}}_{{\rm{NH}}_4^ + }} + 2{{\rm{n}}_{{{\rm{N}}_2}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{NO}}}}) = 1,75 - ({\rm{y}} + 0,25) = 1,5 - {\rm{y}}\end{array}$

Ta có: m_muối = ${{\rm{m}}_{{\rm{KL}}}} + {{\rm{m}}_{{\rm{NO}}_3^ - }} + {{\rm{m}}_{{\rm{NH}}_{_4}^ + }} = {\rm{m}} + (1,5 - {\rm{y}}).62 + 18{\rm{y}} = 120$(3)

Từ (1), (2), (3) suy ra x = 0,45 mol; y = 0,025 mol; m = 28,1 (g).

Xem lời giải

Câu hỏi:679407

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.