Hỗn hợp X gồm a mol P và b mol S. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng lấy dư 20% so với lượng cần phản ứng thu được dung dịch Y và...

Phương pháp giải:
Cách 1: Tính toán theo các PTHH
P + 5HNO3 đ​ H3​PO4​ + 5NO2​ + H2​O
S + 6HNO3 đ​ H2​SO4​ + 6NO2​ + 2H2​O
Các phản ứng xảy ra khi trung hòa:
H3​PO4​ + 3NaOH → Na3​PO4​ + 3H2​O
H2​SO4​ + 2NaOH → Na2​SO4​ + 2H2​O
HNO3​ + NaOH → NaNO3​ + H2​O
Cách 2: Sử dụng bảo toàn e
- Khi X + HNO3​:
Áp dụng bảo toàn e: nNO2​ = 5nP​ + 6nS​.
Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3 pư​ = nNO2​ ⟹ nHNO3 dư​ = 20%. NHNO3 pư​.
- Khi trung hòa thì nOH​-​ = nH​+​ ⟹ nNaOH​ = 3nH3PO4​ + 2nH2SO4​ + nHNO3 dư​.
Giải chi tiết:
Cách 1: Viết PTHH
P + 5HNO3 đ​ H3​PO4​ + 5NO2​ + H2​O
a → 5a → a (mol)
S + 6HNO3 đ​ H2​SO4​ + 6NO2​ + 2H2​O
b → 6b → b (mol)
⟹ nHNO3 pứ​ = 5a + 6b (mol)
⟹ nHNO3 dư​ = 20%. NHNO3 pứ​ = 20%.(5a + 6b) = a + 1,2b (mol)
⟹ Dung dịch Y gồm
Các phản ứng xảy ra khi trung hòa:
H3​PO4​ + 3NaOH → Na3​PO4​ + 3H2​O
H2​SO4​ + 2NaOH → Na2​SO4​ + 2H2​O
HNO3​ + NaOH → NaNO3​ + H2​O
⟹ nNaOH​ = 3nH3PO4​ + 2nH2SO4​ + nHNO3 dư​ = 3a + 2b + (a + 1,2b) = 4a + 3,2b (mol)
Cách 2: Sử dụng bảo toàn e
- Khi X + HNO3​:
Áp dụng bảo toàn e: 5nP​ + 6nS​ = nNO2​ = 5a + 6b (mol)
Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3 pư​ = nNO2​ = 5a + 6b (mol)
⟹ nHNO3 dư​ = 20%.(5a + 6b) = a + 1,2b (mol)
- Khi trung hòa thì nOH​-​ = nH​+​
⟹ nNaOH​ = 3nH3PO4​ + 2nH2SO4​ + nHNO3 dư​ = 3. A + 2. B + (a + 1,2b) = 4a + 3,2b (mol).