Cho 25,24g hỗn hợp X gồm Al, Mg, Zn tác dụng vừa đủ với 787,5g dung dịch HNO₃ 20% thu được dung dịch Y chứa m gam muối và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N₂O và N₂, tỉ khối so của Z so với H₂ là 18. Cô cạn dung dịch Y rồi nung chất rắn đến khối lượng không đổi thu được m’ gam chất rắn khan. Tổng số (m + m’) gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đáp án A

n_Z = n_N2O + n_N2 = 4,48: 22,4 = 0,2 mol (1)

Mặt khác: m_N2O + m_N2 = n_Z.M_Z = 0,2.18.2 = 7,2 gam => 44n_N2O + 28n_N2 = 7,2 (2)

Giải hệ (1) và (2) => n_N2O = n_N2 = 0,1 mol

m_HNO3 = 787,5.20% = 157,5g => n_HNO3 = 157,5: 63 = 2,5 mol

Ta có:  n_HNO3 = 12n_N2 + 10n_N2 + 10n_NH4NO3 => 2,5 = 12.0,1 + 10.0,1 + 10n_NH4NO3

=> n_NH4NO3 = 0,03 mol

=> n_{NO3- (muối KL)} = n_e = 10n_N2 + 8n_N2O + 8n_NH4NO3 = 10.0,1 + 8.0,1 + 8.0,03 = 2,04 mol

=> m = m_KL + m_{NO3- (muối KL)} + m_NH4NO3 = 25,24 + 62.2,04 + 80.0,03 = 154,12g

Cô cạn Y và đun nóng thì chất rắn cuối cùng gồm: MgO, Al₂O₃, ZnO

NH₄NO₃   N₂O↑ + 2H₂O

Ta thấy: n_O.2 = 2n_Mg + 3n_Al + 2n_Zn = n_e = 2,04 mol => n_O = 1,02 mol

=> m’ = m_KL + m_O = 25,24 + 16.1,02 = 41,56g

=> m + m’ = 154,12 + 41,56 = 195,68g (Gần nhất với giá trị 195)