Google
Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn 16,86 gam hỗn hợp X gồm Al, Al2O3, Mg và MgCO3 trong dung dịch chứa đồng thời 1,14 mol NaHSO4 và 0,32 mol HNO3 thu được dung dịch Y chứa 156,84 gam muối trung hòa và 2,688 lít hỗn hợp khí Z gồm hai khí thoát ra (ở đktc), biết Z có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 22. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y thì thu được 19,72 gam kết tủa. Khối lượng của Al2O3 trong hỗn hợp X là
A. 1,02 gam.
B. 2,04 gam.
C. 4,08 gam.
D. 3,06 gam.
A. 1,02 gam.
B. 2,04 gam.
C. 4,08 gam.
D. 3,06 gam.
Trong Z chắc chắn có CO2 $\left( M=44 \right)$. Lại có: ${{d}_{Z/{{H}_{2}}}}=22\to {{M}_{Z}}=44$
→ Sản phẩm khử của N+5 là N2O $\left( M=44 \right)$.
Ta có: ${{n}_{Z}}=0,12mol\to {{m}_{Z}}=0,12.44=5,28 gam$
Ta có quá trình: $\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& Al \\
& A{{l}_{2}}{{O}_{3}} \\
& Mg \\
& MgC{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.}_{16,86 gam}+\left\{ \begin{aligned}
& \underbrace{NaHS{{O}_{4}}}_{1,14 mol} \\
& \underbrace{HN{{O}_{3}}}_{0,32 mol} \\
\end{aligned} \right.\to \left\langle \begin{aligned}
& 156,84 gam muoi khan\xrightarrow[{}]{+NaOH du}\underbrace{Mg{{\left( OH \right)}_{2}}}_{19,72 gam} \\
& Z\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}} \\
& {{N}_{2}}O \\
\end{aligned} \right. \\
& {{H}_{2}}O \\
\end{aligned} \right.$
Bảo toàn khối lượng: ${{m}_{{{H}_{2}}O}}={{m}_{X}}+{{m}_{NaHS{{O}_{4}}}}+{{m}_{HN{{O}_{3}}}}-{{m}_{muoi}}-{{m}_{z}}$
$=16,86+1,14.120+0,32.63-156,84-5,28=11,7 gam$
$\to {{n}_{{{H}_{2}}O}}=1,65 mol$
Bảo toàn nguyên tố H: ${{n}_{NaHS{{O}_{4}}}}+{{n}_{HN{{O}_{3}}}}=1,46 mol>2{{n}_{{{H}_{2}}O}}=1,3 mol$
→ Có tao muối amoni: ${{n}_{NH_{4}^{+}}}=\dfrac{1,46-1,3}{4}=0,04 mol$
Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y thu được kết tủa Mg(OH)2: ${{n}_{Mg\left( OH \right)}}=0,34mol $
Dung dịch Y chứa Mg2+ (0,34 mol); Al3+ (a mol); $NH_{4}^{+}$ (0,04 mol); Na+ (1,14 mol); $SO_{4}^{2-}$ (1,14 mol) và $NO_{3}^{-}$ (b mol) .
$\to 0,34.24+27a+0,04.18+1,14.23+1,14.96+62b=156,84$
$\to 27a+62b=12,3$ $\left( * \right)$
Bảo toàn điện tích cho dung dịch Y: $2.0,34+3a+0,04+1,14=2.1,14+b$
$\to 3a-b=0,42$ $\left( ** \right)$
Từ $\left( * \right)$ và $\left( ** \right)$ suy ra: $a=0,18$ ; $b=0,12$
Bảo toàn nguyên tố N: ${{n}_{{{N}_{2}}O}}=\dfrac{{{n}_{HN{{O}_{3}}}}-{{n}_{NH_{4}^{+}}}-{{n}_{NO_{3}^{-}}}}{2}=\dfrac{0,32-0,04-0,12}{2}=0,08 mol$
$\to {{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,12-0,08=0,04 mol$
Ta có: ${{n}_{{{H}^{+}} p\ddot{o}}}=10{{n}_{{{N}_{2}}O}}+10{{n}_{NH_{4}^{+}}}+2{{n}_{O\left( A{{l}_{2}}{{O}_{3}} \right)}}+2{{n}_{C{{O}_{2}}}}$
$\to {{n}_{O\left( A{{l}_{2}}{{O}_{3}} \right)}}=\dfrac{1,14+0,32-10.0,08-10.0,04-2.0,04}{2}=0,09 mol$
$\to {{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,03 mol$
$\to {{m}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,03.102=3,06 mol$
→ Sản phẩm khử của N+5 là N2O $\left( M=44 \right)$.
Ta có: ${{n}_{Z}}=0,12mol\to {{m}_{Z}}=0,12.44=5,28 gam$
Ta có quá trình: $\underbrace{\left\{ \begin{aligned}
& Al \\
& A{{l}_{2}}{{O}_{3}} \\
& Mg \\
& MgC{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.}_{16,86 gam}+\left\{ \begin{aligned}
& \underbrace{NaHS{{O}_{4}}}_{1,14 mol} \\
& \underbrace{HN{{O}_{3}}}_{0,32 mol} \\
\end{aligned} \right.\to \left\langle \begin{aligned}
& 156,84 gam muoi khan\xrightarrow[{}]{+NaOH du}\underbrace{Mg{{\left( OH \right)}_{2}}}_{19,72 gam} \\
& Z\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}} \\
& {{N}_{2}}O \\
\end{aligned} \right. \\
& {{H}_{2}}O \\
\end{aligned} \right.$
Bảo toàn khối lượng: ${{m}_{{{H}_{2}}O}}={{m}_{X}}+{{m}_{NaHS{{O}_{4}}}}+{{m}_{HN{{O}_{3}}}}-{{m}_{muoi}}-{{m}_{z}}$
$=16,86+1,14.120+0,32.63-156,84-5,28=11,7 gam$
$\to {{n}_{{{H}_{2}}O}}=1,65 mol$
Bảo toàn nguyên tố H: ${{n}_{NaHS{{O}_{4}}}}+{{n}_{HN{{O}_{3}}}}=1,46 mol>2{{n}_{{{H}_{2}}O}}=1,3 mol$
→ Có tao muối amoni: ${{n}_{NH_{4}^{+}}}=\dfrac{1,46-1,3}{4}=0,04 mol$
Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y thu được kết tủa Mg(OH)2: ${{n}_{Mg\left( OH \right)}}=0,34mol $
Dung dịch Y chứa Mg2+ (0,34 mol); Al3+ (a mol); $NH_{4}^{+}$ (0,04 mol); Na+ (1,14 mol); $SO_{4}^{2-}$ (1,14 mol) và $NO_{3}^{-}$ (b mol) .
$\to 0,34.24+27a+0,04.18+1,14.23+1,14.96+62b=156,84$
$\to 27a+62b=12,3$ $\left( * \right)$
Bảo toàn điện tích cho dung dịch Y: $2.0,34+3a+0,04+1,14=2.1,14+b$
$\to 3a-b=0,42$ $\left( ** \right)$
Từ $\left( * \right)$ và $\left( ** \right)$ suy ra: $a=0,18$ ; $b=0,12$
Bảo toàn nguyên tố N: ${{n}_{{{N}_{2}}O}}=\dfrac{{{n}_{HN{{O}_{3}}}}-{{n}_{NH_{4}^{+}}}-{{n}_{NO_{3}^{-}}}}{2}=\dfrac{0,32-0,04-0,12}{2}=0,08 mol$
$\to {{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,12-0,08=0,04 mol$
Ta có: ${{n}_{{{H}^{+}} p\ddot{o}}}=10{{n}_{{{N}_{2}}O}}+10{{n}_{NH_{4}^{+}}}+2{{n}_{O\left( A{{l}_{2}}{{O}_{3}} \right)}}+2{{n}_{C{{O}_{2}}}}$
$\to {{n}_{O\left( A{{l}_{2}}{{O}_{3}} \right)}}=\dfrac{1,14+0,32-10.0,08-10.0,04-2.0,04}{2}=0,09 mol$
$\to {{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,03 mol$
$\to {{m}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,03.102=3,06 mol$
Đáp án D.