Hòa tan hết 30 gam chất rắn gồm Mg, MgO, MgCO₃ trong dung dịch HNO₃ thấy có 2,15 mol HNO₃ phản ứng. Sau phản ứng thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí NO, CO₂ có tỉ khối so với H₂ là 18,5 và dung dịch X chứa m gam muối. Giá trị m là

Phương pháp giải:

- Từ thể tích và tỉ khối của hỗn hợp khí tính được số mol mỗi khí.

- Đặt ẩn là số mol của Mg, MgO, NH₄NO₃. Lập hệ 3 phương trình dựa vào:

+) Khối lượng hỗn hợp ban đầu.

+) Bảo toàn e: 2n_Mg = 3n_NO + 8n_NH4NO3.

+) Bảo toàn nguyên tố N: n_HNO3 = 2n_Mg(NO3)2 + 2n_NH4NO3 + n_NO.

- Từ đó tính được khối lượng muối trong dung dịch.

Giải chi tiết:

- Xét hỗn hợp khí:

Đặt số mol của NO và CO₂ lần lượt là a và b (mol).

+) n_khí = 0,2 mol ⟹ a + b = 0,2

+) m_khí = 0,2.18,5.2 = 7,4 gam ⟹ 30a + 44b = 7,4

Giải hệ trên được a = b = 0,1.

- Hỗn hợp ban đầu chứa: Mg (x); MgO (y); MgCO₃ (0,1).

Đặt n_NH4NO3 = z mol.

+) m_hh = 30 gam ⟹ 24x + 40y + 0,1.84 = 30 (1)

+) BTe: 2n_Mg = 3n_NO + 8n_NH4NO3⟹ 2x = 3.0,1 + 8z (2)

+) Muối chứa Mg(NO₃)₂ (x + y + 0,1) và NH₄NO₃ (z)

Bảo toàn nguyên tố N: n_HNO3 = 2n_Mg(NO3)2 + 2n_NH4NO3 + n_NO

⟹ 2,15 = 2(x + y + 0,1) + 2z + 0,1 (3)

Từ (1)(2)(3) ⟹ x = 0,65; y = 0,15; z = 0,125.

⟹ m_muối = m_Mg(NO3)2 + m_NH4NO3 = 143,2 gam.