Hòa tan hết 6.3g hỗn hợp X gồm Al và kim loại M (Tỉ lệ mol tương ứng 2:3) vào 200g dd HNO3 31.5%. Kết thúc các phản ứng thu được dd Y và 1.568 lít (đktc) hỗn hợp hai khí N2 N2O có tổng khối lượng 2.76g. Cho Y phản ứng với dd NaOH đun nóng không có khí thoát ra.
Xác định M
Tính thể tích dung dịch NaOh 0.5M tối thiểu cần dùng để kết tủa hết các ion kim loại trong Y
$Y+NaOH$ không thoát khí chứng tỏ không có sản phẩm khử $NH_4NO_3.$
$n_Y=\dfrac{1.568}{22.4}=0.07(mol)$
$n_{N_2}=a(mol);n_{N_2O}=b(mol)$
`->`$\begin{cases} a+b=0.07\\28a+44b=6.3 \end{cases}$
`=>`$\begin{cases} a=0.02\\b=0.05 \end{cases}$
`=>`$\begin{cases} n_e=10a+8b=0.6(mol)\\n_{HNO_3,pu}=12a+10b=0.74(mol) \end{cases}$
`->`$n_{H^+,dư}=n_{HNO_3}-n_{HNO_3,pu}=\dfrac{200 \times 31.5}{63 \times 100}-0.74=0.26(mol)$
$n_{Al}:n_M=2a:3a$
`->`$54a+3aM=6.3$
`=>`$a=\dfrac{6.3}{54+3M}$ $(*)$
Bảo toàn $e:$
`->`$6a+3na=0.6$
`=>`$a=\dfrac{0.2}{2+x}$ $(**)$
Từ $(*)$ và $(**)$ suy ra: $M=\dfrac{31.5n+9}{3}$
Ta có bảng giá trị:
\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{n}&\text{M}\\\hline \text{1}&\text{13.5}\\\hline \text{2}&\text{24}\\\hline \text{3}&\text{34.5}\\\hline \text{4}&\text{45}\\\hline\end{array}
Do đó, $M$ là $Mg.$
Từ $(*)$ suy ra $a=0.05 (mol)$
Bảo toàn nguyên tố $Al:$
$n_{Al(OH)_3}=n_{Al}=0.1(mol)$
Bảo toàn nguyên tố $Mg:$
$n_{Mg(OH)_2}=n_{Mg}=0.15(mol)$
Tối thiểu để tủa hết lượng ion kim loại trong $Y$ thì:
$n_{NaOH}=3n_{Al(OH)_3}+2n_{Mg(OH)_2}+n_{H^+,dư}$
$=3 \times 0.1+2 \times 0.15+0.26=0.86(mol)$
`=>`$V_{NaOH}=\dfrac{0.86}{0.5}=1.72(L)$
`Hh:Al:2x(mol);M:3x(mol)`
`M` hóa trị n
`Y:N_2:a(mol);N_2O:b(mol)`
`a+b={1,568}/{22,4}=0,07(mol)`
`28a+44b=2,76(g)`
`->n_{N_2}=0,02(mol);n_{N_2O}=0,05(mol)`
Bte: `3n_{Al}+n.n_M=10n_{N_2}+8n_{N_2O}`
`->3.2x+n.3x=0,6(mol)`
`->x(n+2)=0,2`
`->x={0,2}/{n+2}`
`m_X=27.2x+M.3x=6,3(g)`
`->{10,8}/{n+2}+{0,6M}/{n+2}=6,3`
`->10,8+0,6M=6,3n+12,6`
`->M=10,5n+3`
`->n=2;M=24(Mg)`
`->n_{Mg}=0,15(mol);n_{Al}=0,1(mol)`
`n_{HNO_3}={200.31,5\%}/{63}=1(mol)`
Bte: `n_{HNO_3\ pu}=12n_{N_2}+10n_{N_2O}=0,74(mol)`
BTNT Mg,Al: `n_{Mg(NO_3)_2}=0,15(mol);n_{Al(NO_3)_3}=0,1(mol)`
`->n_{NaOH}=0,15.2+0,1.3+1-0,74=0,86(mol)`
`V_{dd\ NaOH}={0,86}/{0,5}=1,72(L)`
Hóa học là ngành nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, và sự thay đổi của vật chất. Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó. Hóa học đôi khi được gọi là "khoa học trung tâm" vì nó là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lý học, địa chất học và sinh học. Hãy đam mê và khám phá thế giới của các chất hóa học và phản ứng!
Lớp 10 - Năm đầu tiên ở cấp trung học phổ thông, chúng ta sẽ có nhiều bạn bè mới đến từ những nơi khác nhau. Ngôi trường mới, xa nhà hơn, mở ra một thế giới mới với nhiều điều thú vị. Hãy mở lòng đón nhận và tận hưởng những trải nghiệm mới!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK