Hỗn hợp m gam E gồm Al, Fe và Cu để trong không khí một thời gian, thu được 34,4 gam hỗn hợp X gồm các kim loại và oxide của chúng. Dẫn 7,437 lít khí CO qua X nung nóng, thu được hỗn hợp rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 là 18. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa 1,7 mol HNO3, thu được dung dịch chỉ chứa 117,46 gam muối và 4,958 lít hỗn hợp khí T gồm NO và N2O. Tỉ khối của T so với H2 là 16,75. Giá trị của m là
Hướng dẫn:
Ta có:
nCO = 7,437 : 24,79 = 0,3 mol
Mtb Z = 18 . 2 = 36
Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có:
nCO = nCO2 = 0,15 mol
→ nO trong oxide phản ứng = nCO = 0,15 mol
Ta có hỗn hợp Y gồm có 3 kim loại (m gam) và oxygen (oxide kim loại) (a mol).
mX = mY + mO ⇒ mY = 34,4 – 0,15.16 = 32 gam
→ m = 32 – 16a (1)
Mtb T = 16,75 . 2 = 33,5.
n hỗn hợp khí T = 4,958 : 24,79 = 0,2 mol
Áp dụng sơ đồ đường chéo
→ nNO = 0,15 mol và nN2O = 0,05 mol
Ta có:
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
2H+ + O2- → H2O
Dễ nhận thấy dung dịch muối sau phản ứng có muối NH4NO3: b mol vì
nHNO3 = 4nNO + 10nN2O + 2nO + 10nNH4NO3 = 1,7
⇔ 4.0,15 + 10.0,05 + 2a + 10b = 1,7
→ a + 5b = 0,3 (2)
Khối lượng muối sau khi cô cạn:
mmuối = mion kim loại + mion nitrate + mNH4NO3 = 117,46 gam
⇔ m + 62(3.0,15 + 8.0,05 + 2a + 8b) + 80b = 117,46
⇔ m + 124a + 576b = 64,76 (3)
Giải hệ (1), (2), (3)
→ a = 0,25 mol; b = 0,01 mol và m = 28 gam.