Nung hỗn hợp M gồm a mol Mg và 0,25 mol Cu(NO3)2, sau một thời gian, thu được chất rắn X và 0,45 mol hỗn hợp khí Y gồm NO2 và O2. Cho X phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 1,3 mol HCl, thu được dung dịch chỉ chứa m gam hỗn hợp muối chloride và 0,05 mol hỗn hợp khí Z (gồm N2 và H2 có tỉ khối so với H2 là 11,4). Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hướng dẫn:
Ta có MZ = 11,4.2 = 22,8
Đặt N2 = x mol; nH2 = y mol
Ta có:
nkhí Z = nN2 + nH2 = x + y = 0,05 mol (1)
mZ = mN2 + mH2= 28x + 2y = 0,05.22,8 = 1,14 gam (2)
Từ (1) và (2) giải hệ phương trình
⇒ x = 0,04 mol; y = 0,01 mol
Vì có H2 bay lên nên trong dung dịch không còn NO3-
Áp dụng bảo toàn nguyên tố O ta có:
nO(M) = 6.nCu(NO3)2 - 2.nKhí Y = 6.0,25 - 2.0,45 = 0,6 mol = nH2O
Bảo toàn nguyên tố H:
nHCl = 4.nNH4Cl + 2.nH2 + 2.nH2O
⇒ nNH4Cl = (1,3 - 2.0,01 - 2.0,6) : 4 = 0,02 mol
Trong dung dịch chứa NH4+: 0,02 mol; Cu2+: 0,25 mol; Cl-; 1,3 mol và Mg2+: a mol
Áp dụng bảo oàn điện tích ta có:
0,02 + 2.0,25 = 1,3 + 2a ⇒ a = 0,39 mol
mmuối = mNH4+ + mCu2+ + mCl- + mMg2+
⇔ 0,02.18 + 0,25.64 + 1,3.35,5 + 0,39.24 = 71,78 gam.
Vậy m gần với giá trị 72 nhất