Cho 4,08 gam Mg tác dụng với dung dịch hỗn hợp Cu(NO₃)₂ và H₂SO₄ đun nóng, khuấy đều đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được dung dịch X và 0,896 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí và 1,76 gam hỗn hợp hai kim loại có cùng số mol. Biết tỉ khối của Y đối với H₂ là 8. Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch X gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đáp án A

Mg + (Cu(NO₃)₂, H₂SO₄). Ta thấy:

+) Tạo hỗn hợp 2 kim loại => Cu, Mg dư

+) Tạo hỗn hợp 2 khí có M = 8.2 = 16 g/mol. 1 khí hóa nâu ngoài không khí => NO (M = 30)

=> Khí còn lại phải có M < 16 => H₂ => H⁺ dư hơn so với NO₃^-.

- n_Y = 0,896: 22,4 = 0,04 mol = n_NO + n_H2

Và: m_Y = m_NO + m_H2 = 30n_NO + 2n_H2 = 16.0,04 = 0,64

=> n_NO = n_H2 = 0,02 mol

- Thứ tự phản ứng sẽ là:

Mg + H⁺ + NO₃^-

Mg + Cu²⁺

Mg + H⁺

- Gọi số mol Cu²⁺ phản ứng là x => n_Cu = x = n_{Mg dư}

=> m_Cu + m_{Mg dư} = 1,76g = 64x + 24x => x = 0,02 mol

n_{Mg bđ} = 4,08: 24 = 0,17 mol => n_{Mg pứ} = 0,17 – 0,02 = 0,15 mol

Giả sử có NH₄⁺ trong dung dịch X

=> Bảo toàn Nito: 2n_Cu(NO3)2 = n_NO + n_NH4 => n_NH4 = 2.0,02 – 0,02 = 0,02 mol

=> Trong dung dịch X có 0,15 mol MgSO₄ và 0,01 mol (NH₄)₂SO₄

=> m_muối = 0,15.120 + 0,01.132 = 19,32g (Gần nhất với giá trị 19,5g)