Đề bài

Cho 8,64 gam Mg vào dung dịch hỗn hợp NaNO₃ và H₂SO₄, đun nhẹ hỗn hợp phản ứng, lúc đầu tạo ra sản phẩm khử là khí NO, sau đó thấy thoát ra khí không màu X. Sau khi các phản ứng kết thúc  thấy còn lại 4,08 gam chất rắn không tan. Biết rằng tổng thể tích của hai khí NO và X là 1,792 lít (đktc) và tổng khối lượng là 1,84 gam. Cô cạn cẩn thận dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất muối khan. Giá trị nào sau đây gần với m nhất?

• A. 29,60 gam
• B. 36,25 gam 
• C. 28,70 gam                         
• D. 31,52 gam

Phương pháp giải

- Khí X là H₂.

Gọi n_NO = a (mol); n_H2 = b (mol)

∑ n_X = a + b = 0,08  (1)

∑ m_X = 30a + 2b = 1,84 (2)

Từ (1) và (2) => a = ?; b = ?

- Bảo toàn electron thấy: ∑ n_{e (nhận)} = 3n_NO + 2n_H2 < n_{e (Mg  nhường)} => tạo muối NH₄⁺

- Bảo toàn electron => ${{n}_{NH_{4}^{+}}}=\dfrac{2{{n}_{Mg\text{ }pu}}-3{{n}_{NO}}-2{{n}_{{{H}_{2}}}}}{8}$

- Bảo toàn nguyên tố N => ${{n}_{NO_{3}^{-}}}\Rightarrow {{n}_{N{{a}^{+}}}}\Rightarrow {{n}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}}}$

=> m­_muối $={{m}_{MgS{{O}_{4}}}}~+{{m}_{{{\left( N{{H}_{4}} \right)}_{2}}S{{O}_{4}}}}\text{+}{{m}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}}}$

Lời giải của GV Loigiaihay.com

m_Mg pư = 8,64 – 4,08 = 4,56 (g) => n_Mg pư = 0,19 (mol) => n_{e (Mg  nhường)} = 0,38 (mol)

n_X = 0,08 (mol) => M_X = 1,84 : 0,08 = 23 (g/mol) => khí X là H₂

Gọi n_NO = a (mol); n_H2 = b (mol)

∑ n_X = a + b = 0,08  (1)

∑ m_X = 30a + 2b = 1,84 (2)

Từ (1) và (2) => a = 0,06 ; b = 0,02

=> ∑ n_{e (nhận)} = 3n_NO + 2n_H2 = 0,06.3 + 0,02.2 = 0,22 < n_{e (Mg nhường)} = 0,38

=> tạo muối NH₄⁺

Bảo toàn electron => $2{{n}_{Mg\text{ }pu}}~=3{{n}_{NO}}+2{{n}_{{{H}_{2}}}}+8{{n}_{NH_{4}^{+}}}$

=> ${{n}_{NH_{4}^{+}}}=\dfrac{2{{n}_{Mg\text{ }pu}}-3{{n}_{NO}}-2{{n}_{{{H}_{2}}}}}{8}=0,02\text{ }\left( mol \right)$

BTNT N => ${{n}_{NO_{3}^{-}}}={{n}_{NO}}+{{n}_{NH_{4}^{+}}}~=0,06+0,02=0,08\text{ }\left( mol \right)\Rightarrow {{n}_{N{{a}^{+}}}}=0,08\text{ }\left( mol \right)$

=> m_muối = ${{m}_{MgS{{O}_{4}}}}+{{m}_{{{\left( N{{H}_{4}} \right)}_{2}}S{{O}_{4}}}}+{{m}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}}}$= 0,19.120 + 132.0,01 + 0,04.142 = 29,8 (g)

=> Giá trị gần nhất với m là 29,6

Đáp án : A