Câu hỏi: Hòa tan hết 7,92 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al2O3 và MgCO3 trong dung dịch chứa 0,54 mol NaHSO4 và 0,15 mol HNO3, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa có khối lượng 74,58 gam và 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm hai khí có tỉ khối so với He bằng 11. Cho dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch Y, lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu được 6,8 gam rắn khan. Tổng phần trăm khối lượng của Al và Mg có trong hỗn hợp X là
A. 65,91%.
B. 27,27%.
C. 51,52%.
D. 20,45%.
A. 65,91%.
B. 27,27%.
C. 51,52%.
D. 20,45%.
* X+ 0,54 mol NaHSO4 và 0,16 mol HNO3 thì
Xét hỗn hợp khí Z có M = 4.11 = 44 (g/mol) mà Z có sẵn khí CO2 (M = 44)
→ Khí còn lại trong Z cũng có M = 44 nên là N2O
→ nN2O + nCO2 = 0,06 mol
- BTKL có mX + mNaHSO4 + mHNO3 = mnuối + mH2O + mkhi
→ mH2O = 7,92 +0,54.120 + 0,16.63 – 0,06.44 – 74,58 = 5,58 mol → nH2O = 0,31 mol
- Bảo toàn H có
- DD Y chứa Mg2+ (a mol); Al3+ (b mol), Na+ (0,54 mol); NH4+ (0,02 mol); SO42- (0,54 mol) và NO3- (c mol);
+ Bảo toàn điện tích có 2a + 3b + 0,54 + 0,02 = 2.0,54+ c (1)
+Khối lượng muối là mmuối = 24a + 27b + 0,54.23 + 0,02.18+0,54.96 + 62c = 74,58 (2)
- Y+ NaOH dư thì thu được Mg(OH)2 → rắn là MgO: a mol → 40a = 6,8 (3)
Giải (1) (2) (3) có a= 0,17 mol; b = 0,08 mol và c= 0,06 mol
- Bảo toàn N có nHNO3 =2nN2O + nNO3(Y) + nNH4+ → nN2O = 0,04 mol → nCO2 = 0,02 mol → nMgCO3 = 0,02 mol
* X + NaHSO4 + HNO3:
2H+ + O2- → H2O 2H+ + CO32- → H2O + CO2
10H+ + 2NO3- + 8e + N2O + 5H2O 10H+ + NO3- + 8e + NH4+ + 3H2O
Ta có nH+ = 2nO2- + 2nCO32- + 10nN2O + 10nNH4+ = 0,7
→ nO2- = (0,7 – 10.0,02 – 10.0,04 – 2.0,02) : 2 = 0,03 mol
→ nA12O3 = 0,03 : 3 = 0,01 mol 2=0,02 mol
Vì mX = 7,92 gam nên mAl+Mg = mX - mMgCO3 – mAl2O3 = 5,22 gam
→ % mAl+Mg = 65,91%
Xét hỗn hợp khí Z có M = 4.11 = 44 (g/mol) mà Z có sẵn khí CO2 (M = 44)
→ Khí còn lại trong Z cũng có M = 44 nên là N2O
→ nN2O + nCO2 = 0,06 mol
- BTKL có mX + mNaHSO4 + mHNO3 = mnuối + mH2O + mkhi
→ mH2O = 7,92 +0,54.120 + 0,16.63 – 0,06.44 – 74,58 = 5,58 mol → nH2O = 0,31 mol
- Bảo toàn H có
- DD Y chứa Mg2+ (a mol); Al3+ (b mol), Na+ (0,54 mol); NH4+ (0,02 mol); SO42- (0,54 mol) và NO3- (c mol);
+ Bảo toàn điện tích có 2a + 3b + 0,54 + 0,02 = 2.0,54+ c (1)
+Khối lượng muối là mmuối = 24a + 27b + 0,54.23 + 0,02.18+0,54.96 + 62c = 74,58 (2)
- Y+ NaOH dư thì thu được Mg(OH)2 → rắn là MgO: a mol → 40a = 6,8 (3)
Giải (1) (2) (3) có a= 0,17 mol; b = 0,08 mol và c= 0,06 mol
- Bảo toàn N có nHNO3 =2nN2O + nNO3(Y) + nNH4+ → nN2O = 0,04 mol → nCO2 = 0,02 mol → nMgCO3 = 0,02 mol
* X + NaHSO4 + HNO3:
2H+ + O2- → H2O 2H+ + CO32- → H2O + CO2
10H+ + 2NO3- + 8e + N2O + 5H2O 10H+ + NO3- + 8e + NH4+ + 3H2O
Ta có nH+ = 2nO2- + 2nCO32- + 10nN2O + 10nNH4+ = 0,7
→ nO2- = (0,7 – 10.0,02 – 10.0,04 – 2.0,02) : 2 = 0,03 mol
→ nA12O3 = 0,03 : 3 = 0,01 mol 2=0,02 mol
Vì mX = 7,92 gam nên mAl+Mg = mX - mMgCO3 – mAl2O3 = 5,22 gam
→ % mAl+Mg = 65,91%
Đáp án A.