Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Al và Mg trong...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

- Công thức tính nhanh khi hỗn hợp KL + HNO₃

n_e = n_{e KL} = n_NO2 + 3n_NO + 8n_N2O + 10n_N2 + 8n_NH4NO3

n_HNO3 = 2n_NO2 + 4n_NO + 10n_N2O + 12n_N2 + 10n_NH4NO3

- Bài toán Al³⁺ + OH^- : Cho biết nAl³⁺ = a và nOH^-  = b, tính số mol kết tủa:

+ Với muối nhôm

Các phản ứng xảy ra:

Al³⁺ + 3OH^- →  Al(OH)₃ (1)

Al(OH)₃ + OH^- → [Al(OH)₄]^- (2)

Từ (1) và (2) ta rút ra kết luận:

+ Nếu b/a ≤ 3 thì kết tủa chưa bị hoà tan và

            nAl(OH)₃ = b/3

+ Nếu 3 < b/a < 4 thì kết tủa bị hoà tan 1 phần

            Al³⁺ + 3OH^- →  Al(OH)₃ (1)

mol       a   → 3a             → a

            Al(OH)₃ + OH^-  [Al(OH)₄]^- (2)

Mol        b-3a        b-3a

            nAl(OH)₃ = 4a - b

+ Nếu b/a ≥ 4 thì kết tủa bị hoà tan hoàn toàn

Giải chi tiết:

- Xét hỗn hợp khí: M_khí = 32.31/24 = 124/3

⟹ n_N2 + n_N2O = 0,084 mol và 28n_N2 + 44n_N2O = 0,084.124/3

⟹ n_N2 = 0,014; n_N2O = 0,07 mol

- Xét phản ứng kim loại và HNO₃:

n_e = 3n_Al + 2n_Mg = 10n_N2 + 8n_N2O = 0,7 mol ^(*)

n_{HNO3 pứ} = 12n_N2 + 10n_N2O = 0,868 mol

- Xét đồ thị :

+) Tại n_NaOH = 0,05.2 = 0,1 mol thì bắt đầu có kết tủa ⟹ n_{HNO3 dư} = n_NaOH = 0,1 mol

⟹ ån_HNO3 = 0,868 + 0,1 = 0,968 mol ⟹ V_HNO3 = 0,968 : 2,5 = 0,3872 lit = 387,2 ml

+) Tại n_NaOH = 0,4125.2 = 0,825 mol (Lúc này lượng kết tủa giảm sau khi đạt max)

⟹ Al(OH)₃ tan 1 phần ⟹ n_{NaOH pứ}  = n_NaOH - n_{HNO3 dư} - 2n_Mg(OH)2

Các phản ứng:             H⁺ + OH^- → H₂O

                                    Mg²⁺ + 2OH^- → Mg(OH)₂

                                    Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃

                                    Al(OH)₃ + OH^- → AlO₂^- + 2H₂O

⟹ m_{kết tủa} = m_Mg(OH)2 + m_Al(OH)3 = 58.n_Mg + 78.(4n_Al - n_OH-)

⟹ 17,45 = 58.n_Mg + 78.[4n_Al - (0,825 - 0,1 - 2n_Mg)] ^(**)

Từ (*) và (**) ⟹ n_Mg = 0,2; n_Al = 0,1 mol

⟹ m = m_Al + m_Mg = 27.0,1 + 24.0,2 = 7,5 gam.