Hòa tan hết hỗn hợp X gồm 5,6 gam Fe, 27 gam Fe(NO3)2 và m gam Al trong dung dịch chứa 0,61 mol HCl. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa 47,455 gam muối trung hòa và 2,352 lít (đkc) hỗn hợp khí Z gồm NO và N2O. Tỉ khối của Z so với H2 là 16. Giá trị của m là:
Hướng dẫn:
MZ = 16.2 = 32
nFe = 5,6:56 = 0,1 mol
nFe(NO3)2 = 27:180 = 0,15 mol
Đặt nNO = x mol; nN2O = y mol
nZ = nNO + nN2O = x + y = 0,105 mol (1)
mZ = mNO + nN2O = 30x + 44y = 0,105.32 = 3,36 gam (2)
Từ (1) và (2) giải hệ phương trình ta được x = 0,09 mol; y = 0,015 mol
ΣnH+ = 4nNO + 10nN2O + 10nNH4+
⇒ 0,61 = 4.0,09 + 10.0,015 + 10.nNH4+
⇒ nNH4+ = 0,01 mol
Áp dụng bảo toàn nguyên tố H: 2nH2O = nHCl - 4nNH4+
⇒ nH2O = (0,61 - 0,01.4):2 = 0,285 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
Ta có: mX + mHCl = mmuối + mH2O + mkhí
⇒ 5,6 + 27 + mAl + 0,61.36,5 = 47,455 + 3,66 + 0,285.18
⇒ mAl = 1,08 gam