Câu hỏi: Cho hỗn hợp X gồm Fe (0,2 mol), Mg (0,55 mol), Mg(NO3)2 và MgCO3. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong hỗn hợp dung dịch chứa 0,04 mol HNO3 và 2,02 mol NaHSO4. Sau khi phản ứng kết thúc, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa và 0,06 mol hỗn hợp khí X gồm 4 khí không màu không hóa nâu trong không khí và có khối lượng là 11,76 gam. Cho dung dịch NaOH cho đến dư vào dung dịch Y, sau đó lấy lượng kết tủa đun nóng trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 48 gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. % khối lượng N2O trong hỗn hợp khí Z là
A. 7,48%.
B. 11,22%.
C. 26,19%.
D. 18,71%.
A. 7,48%.
B. 11,22%.
C. 26,19%.
D. 18,71%.
Phương pháp:
Sử dụng bảo toàn e, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích dd
Hướng dẫn giải: Sơ đồ bài toán:
BTNT "Fe":
Đặt số mol các khí N2, N2O, CO2, H, trong hh X lần lượt là a,b,c,d (mol)
Ta có: nZ = a + b + c + d = 0,66 (I)
mZ= 28a + 44b + 44c + 2d = 11,76 (II)
BTNT "C": nMgCO3 = nCO2 = c (mol)
BTNT "Mg": n Mg(NO3)2 = nMgO – nMg – nMgCO3 = 0,8 – 0,55 – c
→ nMg(NO3)2 = 0,25 – C (mol)
BTNT "N": 2nMg(NO3)2 +nNHNO3 = nNH4+ + 2nN2 + 2nN2O
→nNH4+ = 0,54 – 2(a+b+c)
Thế (I) vào ta được
→ nNH4+ = 0,54 – 2(0,66 -d)
→ nNH4+ = 2d – 0,78
BTNT "H" và quá trình e : nHNO3 + nNaHSO4 = 12nN2+10nN2O +2nCO2 + 2nH2 + 10nNH4+
→ 0,04 + 2,02 = 12a + 10b + 2c + 2d + 10(2d – 0,78)
Hay 12a + 10b + 2c + 22d = 9,86 (III)
Vì sản phẩm khí thu được Hạ nên dụng dịch Y thu được chỉ chứa Fe2+ chứ không chứa Fe3+ được vì tính oxi hóa của Fe3+ >H+
BTĐT dd Y ta có: 2nFe2+ + 2nMg2+ + nNH4+ + nNa+ = 2nSO42-
→ 2.0,2 +2.0,8 + (2d-0,78) + 2,02 = 2.2,02
→ d=0,4 (IV)
Từ (1), (II), (III), (IV) ta được a = 0,03 ; b = 0,03 ; c = 0,2 và d = 0,4
→ nN2O = 0,03 (mol) →% mN2O =
Sử dụng bảo toàn e, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích dd
Hướng dẫn giải: Sơ đồ bài toán:
BTNT "Fe":
Đặt số mol các khí N2, N2O, CO2, H, trong hh X lần lượt là a,b,c,d (mol)
Ta có: nZ = a + b + c + d = 0,66 (I)
mZ= 28a + 44b + 44c + 2d = 11,76 (II)
BTNT "C": nMgCO3 = nCO2 = c (mol)
BTNT "Mg": n Mg(NO3)2 = nMgO – nMg – nMgCO3 = 0,8 – 0,55 – c
→ nMg(NO3)2 = 0,25 – C (mol)
BTNT "N": 2nMg(NO3)2 +nNHNO3 = nNH4+ + 2nN2 + 2nN2O
→nNH4+ = 0,54 – 2(a+b+c)
Thế (I) vào ta được
→ nNH4+ = 0,54 – 2(0,66 -d)
→ nNH4+ = 2d – 0,78
BTNT "H" và quá trình e : nHNO3 + nNaHSO4 = 12nN2+10nN2O +2nCO2 + 2nH2 + 10nNH4+
→ 0,04 + 2,02 = 12a + 10b + 2c + 2d + 10(2d – 0,78)
Hay 12a + 10b + 2c + 22d = 9,86 (III)
Vì sản phẩm khí thu được Hạ nên dụng dịch Y thu được chỉ chứa Fe2+ chứ không chứa Fe3+ được vì tính oxi hóa của Fe3+ >H+
BTĐT dd Y ta có: 2nFe2+ + 2nMg2+ + nNH4+ + nNa+ = 2nSO42-
→ 2.0,2 +2.0,8 + (2d-0,78) + 2,02 = 2.2,02
→ d=0,4 (IV)
Từ (1), (II), (III), (IV) ta được a = 0,03 ; b = 0,03 ; c = 0,2 và d = 0,4
→ nN2O = 0,03 (mol) →% mN2O =
Đáp án B.