Cho 30,24 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Mg, MgCO...

A

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Do khí thu được có chứa H₂ nên dd Y không chứa NO₃^-.

Sơ đồ bài toán:

\(30,24(g)X\left\{ \matrix{
Mg \hfill \cr
MgC{O_3} \hfill \cr
Mg{(N{O_3})_2} \hfill \cr} \right. + \left\{ \matrix{
HN{O_3}:0,12 \hfill \cr
NaHS{O_4}:1,64 \hfill \cr} \right. \to 215,08(g)\left\{ \matrix{
M{g^{2 + }} \hfill \cr
N{a^ + }:1,64 \hfill \cr
N{H_4}^ + \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:1,64 \hfill \cr} \right. + Z\left\{ \matrix{
{N_2}O \hfill \cr
C{O_2} \hfill \cr
{N_2} \hfill \cr
{H_2} \hfill \cr} \right. + {H_2}O\)

Sử dụng định luật bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố để tính số mol của các chất, ion.

Giải chi tiết:

Do khí thu được có chứa H₂ nên dd Y không chứa NO₃^-.

Sơ đồ bài toán:

\(30,24(g)X\left\{ \matrix{
Mg \hfill \cr
MgC{O_3} \hfill \cr
Mg{(N{O_3})_2} \hfill \cr} \right. + \left\{ \matrix{
HN{O_3}:0,12 \hfill \cr
NaHS{O_4}:1,64 \hfill \cr} \right. \to 215,08(g)\left\{ \matrix{
M{g^{2 + }} \hfill \cr
N{a^ + }:1,64 \hfill \cr
N{H_4}^ + \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:1,64 \hfill \cr} \right. + Z\left\{ \matrix{
{N_2}O \hfill \cr
C{O_2} \hfill \cr
{N_2} \hfill \cr
{H_2} \hfill \cr} \right. + {H_2}O\)

- Xét dd Y: Đặt n_Mg2+ = x và n_NH4+ = y (mol)

+ m _muối = m_Mg2+ + m_Na+ + m_NH4+ + m_SO42- => 24x + 1,64.23 + 18y + 1,64.96 = 215,08 (1)

+ BTĐT: 2n_Mg2+ + n_Na+ + n_NH4+ = 2n_SO42- => 2x + 1,64 + y = 1,64.2 (2)

Giải hệ (1) và (2) thu được x = 0,8 và y = 0,04

- Xét hỗn hợp X: m_O = 30,24.28,57% = 8,64 gam => n_O = 0,54 mol

Đặt n_Mg = a; n_MgCO3 = b; n_Mg(NO3)2 = c (mol)

+ BTNT “Mg”: n_Mg2+ = a + b + c = 0,8 (3)

+ m_X = 24a + 84b + 148c = 30,24 (4)

+ n_O(X) = 3b + 6c = 0,45 (5)

Giải hệ (3), (4), (5) được a = 0,68; b = 0,06; c = 0,06

- Xét hỗn hợp khí Z:

n_CO2 = n_MgCO3 = 0,06 mol => n_N2O = 0,06 mol (theo giả thiết số mol N₂O bằng số mol CO₂)

BTNT “N”: 2n_Mg(NO3)2 + n_HNO3 = n_NH4+ + 2n_N2O + 2n_N2

=> 2.0,06 + 0,12 = 0,04 + 2.0,06 + 2n_N2 => n_N2 = 0,04 mol

Mặt khác, BTNT “O”: n_O(X) + 3n_HNO3 + 4n_NaHSO4 = 4n_SO42- + n_N2O + 2n_CO2 + n_H2O

=> 0,54 + 0,12.3 + 1,64.4 = 1,64.4 + 0,06 + 2.0,06 + n_H2O => n_H2O = 0,72 mol

BTNT “H”: n_HNO3 + n_NaHSO4 = 4n_NH4+ + 2n_H2 + 2n_H2O

=> 0,12 + 1,64 = 4.0,04 + 2n_H2 + 2.0,72 => n_H2 = 0,08 mol

Vậy hỗn hợp khí Z gồm có: N₂O (0,06 mol); CO₂ (0,06 mol); N₂ (0,04 mol); H₂ (0,08 mol)

M_Z = \({{0,06.44 + 0,06.44 + 0,04.28 + 0,08.2} \over {0,06 + 0,06 + 0,04 + 0,08}}\) = 82/3

=> d_Z/He = 82/3 : 4 = 41/6 = 6,83 gần nhất với 7

Đáp án A