Cho 38,55g hỗn hợp X gồm Mg, Al, ZnO và Fe(NO...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

\(\matrix{{38,55g} \cr X \cr} \left\{ \matrix{Mg \hfill \cr Al \hfill \cr ZnO \hfill \cr F{\rm{e}}{(N{O_3})_2} \hfill \cr}\right.\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{0,725(mol)}^{{H_2}S{O_{4(l)}}}} \left\{ \matrix{dd.Y:96,55g muối \hfill \cr \uparrow Z:\left\{ \matrix{V = 3,92(l) \hfill \cr {d_{Z/{H_2}}} = 9 \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right.\)

- Biện luận các chất trong hỗn hợp khí Z

Công thức tính nhanh trong bài toán hỗn hợp chất + HNO₃ :

n_H+ = 2n_NO2 + 4n_NO + 10n_N2O + 12n_N2 + 10n_NH4 + 2n_O + 2n_H2

- Bảo toàn nguyên tố, Bảo toàn khối lượng , bảo toàn e.

Giải chi tiết:

- Xét khí Z : n_Z = 3,92 : 22,4 = 0,175 mol

M_Z = 9.2 = 18g. Vì có 1 khí hóa nâu ngoài không khí => NO

=> khí còn lại là H₂

=> n_NO + n_H2 = 0,175 mol và m_Z = 30n_NO + 2_N2 = 18.0,175 = 3,15g

=> n_NO = 0,1 ; n_H2 = 0,075 mol

- Bảo toàn khối lượng : m_X + m_H2SO4 = m_muối + m_Z + m_H2O

=> m_H2O = 38,55 + 0,725.98 – 3,15 – 96,55 = 9,9g => n_H2O = 0,55 mol

- Bảo toàn nguyên tố H : 2n_H2SO4 = 4n_NH4 + 2n_H2 + 2n_H2O

=> n_NH4 = 0,05 mol

- Công thức tính nhanh : n_{H+ pứ} = 4n_NO + 2n_H2 + 2n_O(X) + 10n_NH4

=> n_O(X) = 0,2 mol = n_ZnO (Bảo toàn nguyên tố Oxi)

- Bảo toàn Nito : n_NO + n_NH4 = 2n_Fe(NO3)2 => n_Fe(NO3)2 = 0,075 mol

- Ta có : m_X = m_Al + m_Mg + m_ZnO + m_Fe(NO3)2 => 24n_Mg + 27n_Al = 8,85g

Và : n_e = 3n_Al + 2n_Mg = 2n_H2 + 8n_NH4 + 3n_NO = 0,85 mol

(Vì có H₂ nên H⁺ dư phản ứng với kim loại => chỉ có Fe²⁺ trong dung dịch)

=> n_Al = 0,15 ; n_Mg = 0,2 mol

=> %m_Mg(X) = 0,2.24 : (0,2 + 0,15 + 0,2 + 0,075) = 32% (gần nhất với giá trị 30%)

Đáp án D