Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Al và Mg trong V ml dung dịch HNO3 2,5 M. Kết thúc phản ứng thu được dung dịch X ( không chứa muối amoni) và 0,084 mol hỗn hợp khí gồm N2 và N2O có tỉ khối so với oxi là 31:24. Cho từ từ dung dịch NaOH 2M vào dung dịch X thì lượng kết tủa biến thiên theo đồ thị hình vẽ dưới đây: Giá trị của m và V lần lượt là

Giải thích: 

Theo quy tắc đường chéo tính được N₂ :0,014 mol và N₂O : 0,07 mol

Đặt n_Al = x mol n_Mg= y mol

Dd X có dư HNO₃ nên Al và Mg phản ứng hết

Al → Al⁺³ + 3e                      Mg → Mg⁺² + 2e

2N⁺⁵ + 10e → N₂                    2N⁺⁵ + 8e → 2N⁺¹

Bảo toàn e thì 3x + 2y = 0,014.10 +0,07.8=0,7

Cho NaOH vào NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O → HNO₃ dư :0,1 mol

   Tại thể tích NaOH là 0,4125 lít thì kết tủa qua vị trí cực đại → Al(OH)₃ bị hòa tan một phần

          2OH^- + Mg²⁺ → Mg(OH)₂

          3OH^- + Al³⁺ → Al(OH)₃

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

Kết tủa có Mg(OH)₂ : y mol, Al(OH)₃ : x-z mol( giả sử z mol Al(OH)₃ bị hòa tan)

Ta có

17,45=58y+78(x-z)=m_↓

2y + 3x + z  =(0,4125-0,05).2=n_NaOH     

→  x=  0,1 mol ; y=0,2 mol; z=0,025 mol

→ m= 27x + 24y=7,5

Bảo toàn N trong phản ứng X + HNO₃ có

n_HNO3 = 3x + 2y + 2n_N2 + 2n_N2O + n_{HNO3 dư} = 0,968 → V=0,3872

Đáp án D