Cho 15,12 gam hỗn hợp X gồm Mg, MgCO3 v...

B

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Trong Y đặt: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{Mg2 + }} = u(mol)\\{n_{N{H_4} + }} = v(mol)\end{array} \right.\)

Ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}2{n_{M{g^{2 + }}}} + {n_{N{a^ + }}} + {n_{N{H_4}^ + }} = 2{n_{S{O_4}^{2 - }}}\left( {BT{\rm{D}}T} \right)\\{m_Y} = {m_{M{g^{2 + }}}} + {m_{N{a^ + }}} + {m_{N{H_4}^ + }} + {m_{S{O_4}^{2 - }}} = 107,54\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}u = ?\\v = ?\end{array} \right.\)

Trong X đặt số mol Mg, MgCO₃ và Mg(NO₃)₂ lần lượt là x, y, z (mol)

Ta có hệ 3 phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_X} = 24x + 84y + 148z = 15,12\\{n_O} = 3y + 6z = \dfrac{{15,12.28,75\% }}{{100\% .16}} = 0,27\\{n_{Mg}} = x + y + z = u\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = ?\\y = ?\\z = ?\end{array} \right.\)

BTNT “C”⟹ n_N2O = n_CO2 = y=? (mol)

Trong Z: đặt n_H2 = b (mol); n_N2 = c (mol)

BTNT “H”: n_HNO3  + n_NaHSO4 = 4n_NH4+ + 2n_H2 + 2n_H2O ⟹ n_H2O = 0,4 – b (mol)

⟹ n_H+bđ = 10n_N2O + 12n_N2 + 10n_NH4+ + 2n_H2 + 2n_CO2

⟹ 2b +12c = 0,32 (1)

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

⟹ b = ? (mol)

Từ (1) ⟹ c = ?

⟹ m_Z = m_N2O + m_CO2 + m_N2 + m_H2 = ?

Giải chi tiết:

Trong Y đặt: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{Mg2 + }} = u(mol)\\{n_{N{H_4} + }} = v(mol)\end{array} \right.\)

Ta có hệ phương trình: \(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}2{n_{M{g^{2 + }}}} + {n_{N{a^ + }}} + {n_{N{H_4}^ + }} = 2{n_{S{O_4}^{2 - }}}\left( {BT{\rm{D}}T} \right)\\{m_Y} = {m_{M{g^{2 + }}}} + {m_{N{a^ + }}} + {m_{N{H_4}^ + }} + {m_{S{O_4}^{2 - }}} = 107,54\end{array} \right.\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}2u + 0,82 + v = 2.0,82\\24u + 0,82.23 + 18v + 0,82.96 = 107,54\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}u = 0,4\\v = 0,02\end{array} \right.\end{array}\)

Trong X đặt số mol Mg, MgCO₃ và Mg(NO₃)₂ lần lượt là x, y, z (mol)

Ta có hệ 3 phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_X} = 24x + 84y + 148z = 15,12\\{n_O} = 3y + 6z = \dfrac{{15,12.28,75\% }}{{100\% .16}} = 0,27\\{n_{Mg}} = x + y + z = 0,4\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,34\\y = 0,03\\z = 0,03\end{array} \right.\)

BTNT “C”⟹ n_CO2 = 0,03 ⟹ n_N2O = n_CO2 = 0,03 (mol)

Trong Z: đặt n_H2 = b (mol); n_N2 = c (mol)

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

⟹ 0,06 + 0,82 = 4.0,02 + 2b + 2n_H2O

⟹ n_H2O = 0,4 – b (mol)

2NO₃^- + 10H⁺ + 8e → N₂O + 5H₂O

2NO₃^- + 12H⁺ + 10e → N₂ + 5H₂O

NO₃^- + 10H⁺ +8e  → NH₄⁺ + 3H₂O

2H⁺ +2e → H₂

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ + H₂O

⟹ n_H+bđ = 10n_N2O + 12n_N2 + 10n_NH4+ + 2n_H2 + 2n_CO2

⟹ 0,88 = 10.0,03 + 12c + 10.0,02 + 2b + 2.0,03

⟹ 2b +12c = 0,32 (1)

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

⟹ 0,27 + 3.0,06 + 4.0,82 = 4.0,82 + 0,03 + 2.0,03 + 0,4 - b

⟹ b = 0,04 (mol)

Từ (1) ⟹ c = 0,02

⟹ m_Z = m_N2O + m_CO2 + m_N2 + m_H2 = 0,03.44 + 0,03.44 + 0,02.28 + 0,04.2 = 3,28 (g) gần nhất với 3,3

Đáp án B